JP2013177467A - 漏出性または損傷を受けたタイトジャンクションの処置および細胞外マトリクスの増強 - Google Patents

Abstract

【課題】漏出性または損傷を受けたタイトジャンクションの処置および細胞外マトリクスの増強の提供。
【解決手段】自己組織化ペプチドおよびペプチド模倣物は、漏出性の、または損傷を受けたタイトジャンクション、および弱いか、病的か、または傷害を受けた、細胞外マトリックスに関連する障害を治療および支持するために使用され得る。この自己組織化物質は、通常、その物質が、ＥＣＭに見られる糖タンパク質と反応するか、または相互作用することを可能にする、親水性残基と疎水性残基とが交互になっているもの、または疎水性の部分および／もしくは親水性の部分を有する。治療の必要な部位に、または治療の必要な部位の近くに、これらの物質による治療が適用される疾患としては、糖尿病性網膜症、敗血症、熱傷、およびある特定の神経変性疾患（例えば、パーキンソン病およびアルツハイマー病）が挙げられる。
【選択図】図１

Description

発明の分野
この出願は、組織（特に、血管、結合組織およびタイトジャンクションを有する組織）の周囲の細胞マトリクスの沈着を変更または増強する材料の分野にある。

関連出願への相互参照
この出願は、２００７年３月１４日に出願された、Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ第６０／８９４，８７２号への優先権を主張する。

発明の背景
血管周囲の漏出および細胞間のタイトジャンクション内の漏出に関連する障害がいくつか存在する。そのような漏出は、体液による組織の浸潤を導き、血圧低下、臓器の機能不全または不全症、および死を引き起こし得る。これらの障害の多くは、大きな腫瘍の化学療法、全身性の細菌感染後の敗血症、熱傷に関連する炎症、および大規模な外科的切除に関連するものなどの広範囲の細胞死の結果である。

重症の敗血症は、感染に対する身体の全身性の過剰反応が原因である。この過剰反応は、炎症、凝固および障害性の線維素溶解に関する制御されていないカスケードを介してホメオスタシスを乱す。微小循環の機能が乱れることにより、全体的な組織低酸素および直接的な組織損傷がもたらされる。このことによって、最終的に臓器不全症がもたらされ、死に至ることも多い。抗感染薬、蘇生および対症療法は、必ずしも、多くの患者において生じる進行性の臓器機能不全を予防しない。酸素送達が適切で全体的に価値があっても、微小循環の機能不全が持続することがあり、蘇生手順が無効になる。

「漏出性の腸」仮説では、上皮性関門の破壊によってもたらされる体内への腸内細菌の漏出は、炎症性腸疾患および敗血症などの様々な障害の病態生理学における決定的な工程であると提唱されている。

原発性乳癌に対する腋窩評価による乳房切除を経験した３分の１の女性が、術後漿液腫に罹患し、それによって不要な費用が発生し、感染症などの合併症および新たな手術がもたらされる。漿液腫の形成を予防する様々な方法が試されているが、永続性のある成功は得られていない。

敗血症または熱傷に起因して生じる体液の減少は、不十分な治療法しか存在しないもう１つの状態であり、敗血症または熱傷では、細胞間のジャンクションが間質液を漏出させ始めることによって、脱水症、電解質の不均衡および細胞死がもたらされる。

これらの障害は、損傷を受けた組織からの炎症分子の放出によってさらなる組織損傷が誘発されるとき、さらなる合併症がもたらされ得る。

Ｚｈａｎｇらによる特許文献１、特許文献２および特許文献３には、疎水性残基と親水性残基とが交互になっている両親媒性のペプチドが記載されている。Ｚｈａｎｇは、その膜がバイオマテリアルの適用（例えば、時間をかけた拡散薬物送達系、人工皮膚および分離マトリックス）において、ならびにアルツハイマー病およびスクレイピー感染に対する実験モデルとして、潜在的に有用であることを断言している。しかしながら、Ｚｈａｎｇは、そのような材料を、損傷を受けた漏出性のタイトジャンクション、および弱いか、病的か、または傷害を受けた、細胞外マトリックスに関連する障害の治療および支持のために使用することを開示していない。

特許文献４およびＵ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．１１／４１１，７４５には、生理学的条件下において自己組織化し得る、親水性モノマーと疎水性モノマーとが交互になっているペプチドを含む組成物が、創傷に適用するために製剤化されることが記載されている。しかしながら、これらの出願には、そのような材料を、損傷を受けた漏出性のタイトジャンクション、および弱いか、病的か、または傷害を受けた、細胞外マトリックスに関連する障害の治療および支持のために使用することは、記載されていない。

ゆえに、流体の漏出だけでなく、細胞間のジャンクションの病態生理学にも関与する状態を治療するための方法および組成物を提供することが、本発明の目的である。

血管細胞周囲の細胞外マトリックスを増加させるための方法および組成物を提供することが、本発明の別の目的である。

タイトジャンクションを修復または強化するための方法および組成物を提供することが、本発明のさらなる目的である。

米国特許第５，６７０，４８３号明細書 米国特許第６，５４８，６３０号明細書 米国特許第７，０９８，０２８号明細書 国際公開第２００７／１４２７５７号パンフレット

発明の要旨
自己組織化ペプチドおよびペプチド模倣物は、損傷を受けた漏出性のタイトジャンクション、および弱いか、病的か、または傷害を受けた、細胞外マトリックスに関連する障害を治療および支持するために用いられ得る。その自己組織化物質は、血管および／または組織の縁において生体構造の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）をつなぎ留めることができるか、またはそれらと相互作用することができる。

本自己組織化物質は、通常、その物質が、ＥＣＭに見られる糖タンパク質と反応するか、または相互作用することを可能にする、親水性残基と疎水性残基とが交互になっているものであるか、または疎水性の部分および／もしくは親水性の部分を有する。例えば、自己組織化ペプチドは、生理学的条件下において負電荷を有する残基のセグメントに結合した、生理学的条件下において正電荷を有する残基のセグメントを有し得る。

別の実施形態において、本自己組織化ペプチドは、第１親水性領域に作動可能に連結された第１疎水性領域を有する。その第１疎水性領域は、生理学的条件下において疎水性側鎖を有するアミノ酸残基のセグメントを含み得、第１親水性領域は、生理学的条件下において親水性側鎖を有するアミノ酸残基のセグメントを含み得る。

さらに別の実施形態において、本自己組織化材料は、生理学的条件下において正電荷を有する残基のセグメントを、生理学的条件下において負電荷を有する残基のセグメントと混合することによって、形成される。ある特定の実施形態において、正に帯電した一続きのアミノ酸は、負に帯電した一続きのアミノ酸と交互になることにより、多層構造を形成する。

なおも別の実施形態において、本自己組織化ペプチドは、生理学的条件下において親水性極性アミノ酸残基および疎水性無極性アミノ酸残基を含む。１つ以上の親水性残基は、１つ以上の疎水性残基と交互になり得る。例えば、代表的な自己組織化ペプチドのアミノ酸配列は、ＧＱＧＱ（配列番号１）、ＧＧＱＱＧＧ（配列番号２）、ＧＱＱＧＱＱＧ（配列番号３）、ＧＧＱＧＧＱＧＧ（配列番号４）などであり得る。当然のことながら、疎水性アミノ酸残基と親水性アミノ酸残基との比を変更することによって、本自己組織化ペプチドを極性または無極性の環境に区分することを制御することができ、ここで、１：１を超える比は、そのペプチドが、親水性条件よりも疎水性条件に多く区分されることを示唆する。１：１未満の比は、そのペプチドが、疎水性条件よりも親水性条件に多く区分されることを示唆する。

上に記載した物質は、単独で投与されてもよいし、互いと併用または他の自己組織化物質と併用して投与されてもよい。

本自己組織化物質は、体内で分解されたときに、好ましくはいかなる二次的な毒性をもたらさない。さらに、自己組織化物質の分解産物は、周囲組織の成長および修復を高め得る。

本処方物は、局所的な注射、噴霧によって、もしくはカテーテルによって、または本処方物が適用された創傷包帯材もしくは他の材料を介して、投与され、次いで治療の必要な部位に適用され得る。
例えば、本発明は、以下の項目を提供する：
（項目１）
漏出性の、または損傷を受けたタイトジャンクション、および弱いか、病的か、または傷害を受けた細胞外マトリックスに関与する障害を治療するための方法であって、それが必要な部位に投与されたときに、体液の移動を予防もしくは制限するか、組織もしくは細胞を安定化させるか、または汚染を予防する、有効量の自己組織化ペプチドまたはペプチド模倣物を含む処方物を、漏出性の、または損傷を受けたタイトジャンクション、および弱いか、病的か、または傷害を受けた、細胞外マトリックスの部位に投与する工程を包含する、方法。
（項目２）
身体上または身体内への投与用の薬学的に許容可能なキャリアをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
上記処方物が、乾燥粉末、オブラート、ディスク、錠剤、カプセル、液体、ゲル、クリーム、泡沫、軟膏、エマルジョン、ヒドロゲル、ステント上の被覆物、カテーテルもしくは他の医療用インプラント、ナノ粒子もしくは微小粒子、ポリマーマトリックス、またはポリマー構造物もしくは繊維状構造物を包含する、項目２に記載の方法。
（項目４）
上記自己組織化ペプチドが、式Ｉ〜ＩＶ：
（（Ｘａａ ^ｎｅｕ −Ｘａａ ^＋ ） _ｘ （Ｘａａ ^ｎｅｕ −Ｘａａ ⁻ ） _ｙ ） _ｎ （Ｉ）
（（Ｘａａ ^ｎｅｕ −Ｘａａ ⁻ ） _ｘ （Ｘａａ ^ｎｅｕ −Ｘａａ ^＋ ） _ｙ ） _ｎ （ＩＩ）
（（Ｘａａ ^＋ −Ｘａａ ^ｎｅｕ ） _ｘ （Ｘａａ ⁻ −Ｘａａ ^ｎｅｕ ） _ｙ ） _ｎ （ＩＩＩ）
（（Ｘａａ ⁻ −Ｘａａ ^ｎｅｕ ） _ｘ （Ｘａａ ^＋ −Ｘａａ ^ｎｅｕ ） _ｙ ） _ｎ （ＩＶ）
のうちの１つ以上に適合するアミノ酸残基の配列を含み、
ここで：Ｘａａ ^ｎｅｕ は、中性電荷を有するアミノ酸残基を表し；Ｘａａ ^＋ は、正電荷を有するアミノ酸残基を表し；Ｘａａ ⁻ は、負電荷を有するアミノ酸残基を表し；ｘおよびｙは、独立して、１、２、３または４の値を有する整数であり；そしてｎは、１〜５の値を有する整数である、項目１に記載の方法。
（項目５）
上記自己組織化ペプチドが、式ＩＩＩまたは式ＩＶに適合するアミノ酸残基の配列を含む、項目４に記載の方法。
（項目６）
Ｘａａ ^ｎｅｕ が、式−ＮＨ−ＣＨ（Ｘ）−ＣＯＯ−のアミノ酸であり、ここで、Ｘは、式（ＣＨ _２ ） _ｙ Ｚを有し、ｙ＝０〜８であり、Ｚは、無極性官能基であり、（ＣＨ _２ ） _ｙ は、直鎖状、分枝状または環状の配置であり得、Ｘは、必要に応じて（ＣＨ _２ ） _ｙ 内に１つ以上のヘテロ原子を含むか、または必要に応じて１つ以上のさらなる置換基で置換置換され；
Ｘａａ ^＋ が、式−ＮＨ−ＣＨ（Ｘ）−ＣＯＯ−のアミノ酸であり、ここで、Ｘは、式（ＣＨ _２ ） _ｙ Ｚを有し、ｙ＝０〜８であり、Ｚは、正電荷を有する極性官能基であり、（ＣＨ _２ ） _ｙ は、直鎖状、分枝状または環状の配置であり得、Ｘは、必要に応じて（ＣＨ _２ ） _ｙ 内に１つ以上のヘテロ原子を含むか、または必要に応じて１つ以上のさらなる置換基で置換置換され；そして
Ｘａａ ⁻ が、式−ＮＨ−ＣＨ（Ｘ）−ＣＯＯ−のアミノ酸であり、ここで、Ｘは、式（ＣＨ _２ ） _ｙ Ｚを有し、ｙ＝０〜８であり、Ｚは、負電荷を有する極性官能基であり、（ＣＨ _２ ） _ｙ は、直鎖状、分枝状または環状の配置であり得、Ｘは、必要に応じて（ＣＨ _２ ） _ｙ 内に１つ以上のヘテロ原子を含むか、または必要に応じて１つ以上のさらなる置換基で置換置換される、
項目４に記載の方法。
（項目７）
Ｘａａ ^ｎｅｕ が、アラニンを表し；Ｘａａ ^＋ が、アルギニンまたはリシンを表し；そしてＸａａ ⁻ が、アスパラギン酸またはグルタミン酸を表す、項目４に記載の方法。
（項目８）
上記自己組織化ペプチドが、アミノ酸配列ＲＡＤＡＲＡＤＡＲＡＤＡＲＡＤＡ（配列番号１１８）を含む、項目４に記載の方法。
（項目９）
上記自己組織化ペプチドが、疎水性アミノ酸残基と親水性アミノ酸残基とが交互になっている配列を含む、項目１に記載の方法。
（項目１０）
上記自己組織化ペプチドが、同じペプチド鎖内に、正に帯電した残基の配列および負に帯電した残基の配列を含む、項目１に記載の方法。
（項目１１）
上記自己組織化ペプチドが、正に帯電した残基の一続きの１つ以上および負に帯電した残基の一続きの１つ以上を含む、項目１に記載の方法。
（項目１２）
上記自己組織化ペプチドが、疎水性領域に結合した親水性領域を含む、項目１に記載の方法。
（項目１３）
上記アミノ酸残基が、天然に存在するアミノ酸残基である、項目１に記載の方法。
（項目１４）
上記天然に存在するアミノ酸残基が、細胞の成長および修復に適している、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
上記自己組織化ペプチドまたはペプチド模倣物が、組織特異的成分をさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目１６）
上記組織特異的成分が、オリゴ糖を含む、項目１５に記載の方法。
（項目１７）
上記オリゴ糖が、天然に存在する糖分子を含む、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
上記組織特異的成分が、疎水性ペプチド、親水性ペプチドまたはそれらの組み合わせを含む、項目１５に記載の方法。
（項目１９）
上記疎水性ペプチドが、５つの同一の天然に存在するアミノ酸残基を含む、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
上記自己組織化ペプチドの処方物が、０．１％（１ｍｇ／ｍｌ）以上９９．９９％（９９９．９ｍｇ／ｍｌ）以下である濃度を有する、項目１に記載の方法。
（項目２１）
上記自己組織化ペプチドの１つ以上が、もう１つのプロテアーゼ切断部位またはペプチダーゼ切断部位を含む、項目１に記載の方法。
（項目２２）
漏出性の、または損傷を受けたタイトジャンクション、および弱いか、病的か、または傷害を受けた、細胞外マトリックスに関連する障害を治療するための、項目１〜２１のいずれかに記載の方法。
（項目２３）
敗血症を治療するための、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
熱傷を治療するための、項目２２に記載の方法。
（項目２５）
神経変性障害を治療するための、項目２２に記載の方法。
（項目２６）
糖尿病性網膜症を治療するための、項目２２に記載の方法。
（項目２７）
血管壁を治療および支持するための、項目２２に記載の方法。
（項目２８）
腸壁を治療および支持するための、項目２２に記載の方法。
（項目２９）
尿道、腸、静脈、動脈、胆管などの管状構造を治療および支持するための、項目２２に記載の方法。
（項目３０）
胃における壊死組織または損傷を受けた組織を治療するための、項目２２に記載の方法。
（項目３１）
体液の移動を予防もしくは制限するか、組織もしくは細胞を安定化するか、または汚染を予防することが必要な部位に投与されたときに、それらを達成する、有効量の自己組織化ペプチドを含む処方物であって、該自己組織化ペプチドは、同じペプチド鎖内の、正に帯電した残基の配列および負に帯電した残基の配列；正に帯電した残基の一続きの１つ以上および負に帯電した残基の一続きの１つ以上；およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、処方物。
（項目３２）
薬学的に許容可能なキャリアをさらに含む、項目３１に記載の処方物。
（項目３３）
上記処方物が、乾燥粉末、オブラート、ディスク、錠剤、カプセル、液体、ゲル、クリーム、泡沫、軟膏、エマルジョン、ステント上の被覆物、カテーテルもしくは他の医療用インプラント、微小粒子中に組み込まれた上記ペプチド、ポリマーマトリックス、ヒドロゲル、布、包帯、縫合糸またはスポンジからなる群から選択される形態である、項目３２に記載の処方物。
（項目３４）
上記自己組織化ペプチドの濃度が、０．１％（１ｍｇ／ｍｌ）以上９９％（９９ｍｇ／ｍｌ）以下である、項目３３に記載の処方物。
（項目３５）
治療用薬剤、予防用薬剤または診断用薬剤をさらに含む、項目３１に記載の処方物。
（項目３６）
上記治療用薬剤、予防用薬剤または診断用薬剤が、血管収縮薬、着色剤もしくは麻酔薬、および／あるいは生物学的細胞、抗菌剤、コラーゲン、抗炎症剤、成長因子または栄養分からなる群から選択される、項目３５に記載の処方物。
（項目３７）
必要がある部位において体液の移動を制限するか、または汚染を低減させるための方法であって、該方法は、該部位に、項目３１に記載の処方物を投与する工程を包含する、方法。
（項目３８）
上記体液が、血液である、項目３７に記載の方法。
（項目３９）
汚染のリスクを低下させるためか、または汚染を制限するために、上記処方物を投与する工程を包含する、項目３７に記載の方法。
（項目４０）
上記体液が、間質液または脳脊髄液である、項目３７に記載の方法。
（項目４１）
上記流体中において細胞またはタンパク質を安定化させるために、上記処方物を組織、該細胞または生物学的流体に投与する工程を包含する、項目３７に記載の方法。
（項目４２）
腫瘍細胞、感染、膿、漿液滲出液、胆汁、膵液、または通常、胃、腸もしくは尿路内に含まれる物質の汚染または拡散を制限するために、上記処方物を外科手術中に投与する工程を包含する、項目３７に記載の方法。
（項目４３）
眼に、または眼に隣接する領域もしくは眼の中の領域に、上記処方物を投与する工程を包含する、項目３７に記載の方法。
（項目４４）
再付着時に、血管の内膜または外部に対する傷害を制限するために、該血管に上記処方物を投与する工程を包含する、項目３７に記載の方法。
（項目４５）
外科手技の前または最中に、切開部位に上記処方物を投与する工程を包含する、項目３７に記載の方法。
（項目４６）
外科手技を受けているか、または受ける準備をされている患者に、汚染を阻止もしくは予防するため、または外科手術領域内の組織を支持するために、被覆物として上記処方物を投与する工程を包含する、項目３７に記載の方法。
（項目４７）
上記処方物が、口腔に、または口腔内の領域に、適用される、項目３７に記載の方法。

自己組織化ペプチドを用いることによる、細胞外マトリックスの伸張を示している。このペプチドは、脈管または組織（例えば、血管）の細胞外マトリックスと結合するか、または相互作用する１つ以上のテイル部分を含むので、このペプチドは、その脈管につなぎ留められる。 血管壁細胞間の間隙を架橋する自己組織化ペプチドを示している。このペプチドは、ペプチドを血管壁につなぎ留めている血管の細胞外マトリックスと結合するか、または相互作用する、テイル（例えば、疎水性テイルまたは親水性テイル）を含み得る。自己組織化の際、このペプチドは、この血管の端を引き合わせることができ、それによって、創傷または傷害を治癒することができる。 止血を達成するために要する時間の棒グラフを示している。これらのグラフは、脳、大腿動脈および肝臓を切断したもの（ａ）、肝臓を穿孔したもの（ｂ）、ならびに皮膚を穿孔したもの（ｃ）に対する、ＲＡＤＡ１６−Ｉ（配列番号１１５）（ＮＨＳ−１）自己組織化溶液の１％溶液で処置した場合における出血の持続時間を、焼灼術および食塩水で処置されたコントロールと比べて図示している。各棒は、ＮＨＳ−１で処置された場合（赤色）、食塩水コントロール（青）および焼灼術コントロール（黄色）に対する平均時間（秒）を示している。（ａ）ラット脳。持続時間は、成体ラットの脳における上矢状静脈洞に通じる静脈を切断した後の、自己組織化ＮＨＳ−１の適用開始から止血の完了までを測定した。完全止血は、８．４＋２．１秒で達成された。食塩水コントロールでは、出血は、２２７．０＋３６．６秒まで続いた。ハムスター脳。完全止血は、９．０＋１．８秒で達成された。食塩水コントロールでは、出血は、１８７．６＋３４．７秒間続いた。大腿動脈。完全止血は、１０．５＋４．１秒で達成された。食塩水コントロールでは、出血は、３６７．５＋３７．７秒まで続いた。肝臓矢状切断。完全止血は、８．６＋１．７秒で達成された。焼灼薬コントロール（黄色）では、出血は、９０．０＋５．０秒まで続き、食塩水コントロールでは、３０１．６＋３３．２秒間出血した。（ｂ）肝臓の４ｍｍパンチ生検。４ｍｍの芯を左肝葉から取り出し、その孔をＮＨＳ−１、熱焼灼術または食塩水で処置した。３％ＮＨＳ−１の処置によって、９．７＋１．２秒で完全止血がもたらされた。焼灼術コントロール（黄色）では、出血は、８１．２＋６．７秒間続き、食塩水コントロールでは、２０４．３＋４９．６秒間出血した。（ｃ）皮膚４ｍｍパンチ生検。ヌードマウスの背中において４ｍｍパンチ生検を行った。生検は真皮まで進め、その中心を取り出した。その下にある筋肉を破壊しないように注意を払った。片側における３つの創傷を１％ＮＨＳ−１で処置したところ、完全止血は、６．４＋１．５秒で達成された。その動物の反対側の創傷は、治療しなかった。出血は、通常の凝血が７５．５＋１６．３秒で起きるまで続いた。（ｄ）ＮＨＳ−１およびＥＡＫ−１６（ＴＭ−３）の濃度応答曲線。肝葉の一部および門脈の分枝を切断する横切断を左側肝葉に対して行った。ＮＨＳ−１（白丸）濃度が高いほど、高い血圧および大きい血液容積において有効である。ＮＨＳ−１の４％、３％および２％濃度は、それぞれ１１．０＋１．０秒、１０．０＋１．０秒および１０．３＋０．５秒での止血の達成に有効であった。最も重症の出血領域において、１％ＮＨＳ−１は、８６．６＋２０．８秒を要した。ＴＭ−３（ひし形）は、いかなる濃度においても有効でなかった；食塩水コントロールでは、出血は、３７７．５＋８５．０秒まで続き、１匹の動物が死亡した。Ｘ軸は、時間（秒）であり；ｙ軸は、濃度である。 止血を達成するために要する時間の棒グラフを示している。これらのグラフは、脳、大腿動脈および肝臓を切断したもの（ａ）、肝臓を穿孔したもの（ｂ）、ならびに皮膚を穿孔したもの（ｃ）に対する、ＲＡＤＡ１６−Ｉ（配列番号１１５）（ＮＨＳ−１）自己組織化溶液の１％溶液で処置した場合における出血の持続時間を、焼灼術および食塩水で処置されたコントロールと比べて図示している。各棒は、ＮＨＳ−１で処置された場合（赤色）、食塩水コントロール（青）および焼灼術コントロール（黄色）に対する平均時間（秒）を示している。（ａ）ラット脳。持続時間は、成体ラットの脳における上矢状静脈洞に通じる静脈を切断した後の、自己組織化ＮＨＳ−１の適用開始から止血の完了までを測定した。完全止血は、８．４＋２．１秒で達成された。食塩水コントロールでは、出血は、２２７．０＋３６．６秒まで続いた。ハムスター脳。完全止血は、９．０＋１．８秒で達成された。食塩水コントロールでは、出血は、１８７．６＋３４．７秒間続いた。大腿動脈。完全止血は、１０．５＋４．１秒で達成された。食塩水コントロールでは、出血は、３６７．５＋３７．７秒まで続いた。肝臓矢状切断。完全止血は、８．６＋１．７秒で達成された。焼灼薬コントロール（黄色）では、出血は、９０．０＋５．０秒まで続き、食塩水コントロールでは、３０１．６＋３３．２秒間出血した。（ｂ）肝臓の４ｍｍパンチ生検。４ｍｍの芯を左肝葉から取り出し、その孔をＮＨＳ−１、熱焼灼術または食塩水で処置した。３％ＮＨＳ−１の処置によって、９．７＋１．２秒で完全止血がもたらされた。焼灼術コントロール（黄色）では、出血は、８１．２＋６．７秒間続き、食塩水コントロールでは、２０４．３＋４９．６秒間出血した。（ｃ）皮膚４ｍｍパンチ生検。ヌードマウスの背中において４ｍｍパンチ生検を行った。生検は真皮まで進め、その中心を取り出した。その下にある筋肉を破壊しないように注意を払った。片側における３つの創傷を１％ＮＨＳ−１で処置したところ、完全止血は、６．４＋１．５秒で達成された。その動物の反対側の創傷は、治療しなかった。出血は、通常の凝血が７５．５＋１６．３秒で起きるまで続いた。（ｄ）ＮＨＳ−１およびＥＡＫ−１６（ＴＭ−３）の濃度応答曲線。肝葉の一部および門脈の分枝を切断する横切断を左側肝葉に対して行った。ＮＨＳ−１（白丸）濃度が高いほど、高い血圧および大きい血液容積において有効である。ＮＨＳ−１の４％、３％および２％濃度は、それぞれ１１．０＋１．０秒、１０．０＋１．０秒および１０．３＋０．５秒での止血の達成に有効であった。最も重症の出血領域において、１％ＮＨＳ−１は、８６．６＋２０．８秒を要した。ＴＭ−３（ひし形）は、いかなる濃度においても有効でなかった；食塩水コントロールでは、出血は、３７７．５＋８５．０秒まで続き、１匹の動物が死亡した。Ｘ軸は、時間（秒）であり；ｙ軸は、濃度である。 外科手技の模式図である。すべての図において、上側が、吻側であり、下側が、尾側である。（ａ）ラット脳の背部の図。青線は、皮質の表面にある血管を示している。四角で囲まれた領域は、病変および処置の位置に対応する。（ｂ）大腿動脈（赤色）および坐骨神経（黄色）を含む、ラットの下肢の腹側の図。（ｃおよびｄ）肝臓を露出させるためにそれを覆っている構造が動かされている、開腹されたラットの腹側の図。その葉は、矢状（ｃ）および横方向（ｄ）に、切断されている（赤色で示されている）。

発明の詳細な説明
Ｉ．定義
「生体適合性」とは、本明細書中で使用されるとき、有毒性でないか、傷害性でないか、または生理的に反応性でなく、かつ免疫拒絶を引き起こさないことによる、生存組織または生物系との適合性のことを指す。

「相補的」とは、ある構造において、近隣ペプチドの親水性残基間にイオン結合または水素結合の相互作用を形成する能力を有することを意味する。あるペプチド内の各親水性残基は、近隣ペプチド上の親水性残基と水素結合するか、もしくはイオン的に対形成するか、または溶媒に曝露される。対形成は、ファンデルワールス力も関与し得る。

活性な薬剤（例えば、自己組織化ペプチドまたは生体分子、医薬品など）に対する言及において、「有効量」とは、所望の生物学的応答を誘発するのに必要な量のことを指す。当業者が認識するように、ある薬剤の有効量は、所望の生物学的エンドポイント、送達される薬剤、薬剤が送達される部位の性質、薬剤が投与される状態の性質などの因子に応じて変動し得る。例えば、糖尿病性網膜症を治療するための組成物の有効量は、その組成物の非存在下においてもたらされ得る程度よりも高い程度に回復を促進するのに十分な量であり得る。

「止血」とは、出血の停止のことを指す。

「予防する」とは、ある状態、状況もしくは疾患、またはそのようなものの症状もしくは徴候、あるいはそのようなものの重症度の悪化が生じないようにすることを指す。予防には、ある状態、状況もしくは疾患、またはそのようなものの症状もしくは徴候、あるいはそのようなものの重症度の悪化が生じるリスクを低下させることが包含される。

「修復」は、様々な実施形態における組織の修復に対する言及において用いられるとき、傷害、変質または他の損傷の前の、組織の状態の解剖学的または機能的な回復の任意の局面を包含し得る。例えば、修復には、傷害、変質または他の損傷によって引き離された組織の部分間の物理的な連続性の回復が包含され得る。好ましくは、そのような物理的な連続性の回復は、瘢痕組織のような傷害の前に存在していなかったタイプの組織によって大きく離れることのない、組織の一部の再配置または再結合を包含する。修復は、新しい組織の成長または発生を包含し得るが、必ず包含される必要はない。「修復」と「治癒」とは、本明細書中で交換可能に用いられる。

ＩＩ．自己組織化物質
血管および／または組織の縁において生体構造の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）をつなぎ留めることができるか、またはそれらと相互作用することができる自己組織化物質が、本明細書中に記載される。これらの自己組織化物質は、代表的には、その物質が、ＥＣＭに見られる糖タンパク質と反応するか、または相互作用することを可能にする、疎水性および／または親水性の残基または部分を有する。

好ましくは、本自己組織化物質は、分解されるときに、いかなる二次的な毒性をもたらさない。さらに、本自己組織化物質の分解産物は、周囲組織の成長および修復を高め得る。

これらの材料は、ナノ粒子を形成し得る。望まれない免疫応答を回避するために、ナノ粒子のサイズを１０〜２０ｎｍ未満に維持することが重要である。

Ａ．自己組織化ペプチド
１つの実施形態において、本自己組織化物質は、自己組織化ペプチドである。用語「ペプチド」は、本明細書中で使用されるとき、「ポリペプチド」、「オリゴペプチド」および「タンパク質」を包含し、共有結合（例えば、ペプチド結合）によって共に連結された少なくとも２つのα−アミノ酸残基の鎖のことを指す。有用なペプチドは、本明細書中に記載される目的の１つ以上に対して有用な程度に自己組織化する能力を保持している限り、その長さが変化してもよい。そのペプチド内のアミノ酸残基の数は、わずか２つのα−アミノ酸残基から、約２００残基までに及び得る。代表的には、自己組織化するペプチドは、約６〜約２００残基、好ましくは、約６〜約６４残基、より好ましくは、約８〜約３６残基、最も好ましくは、約８〜約２４残基を有する。１００アミノ酸残基長未満、より好ましくはおよそ５０アミノ酸長未満のペプチドが、いっそう容易に組織化し得る。１つの実施形態において、本ペプチドは、約８〜約１６残基を有する。別の実施形態において、本ペプチドは、約１２〜約２０残基を有する。さらに別の実施形態において、本ペプチドは、約１６〜約２０残基を有する。「ペプチド」とは、個別のペプチドのこと、または同じ配列もしくは異なる配列を有するペプチドの集合のことを指し得、それらのいずれもが、天然に存在するα−アミノ酸残基、天然に存在しないα−アミノ酸残基、およびそれらの組み合わせを含み得る。α−アミノ酸アナログもまた、当該分野で公知であり、それらを代わりに用いてもよい。特に、Ｄ−α−アミノ酸残基が用いられ得る。

さらに、自己組織化ペプチド内のアミノ酸残基の１つ以上は、１つ以上の化学実体を付加することによって変更され得るか、または誘導体化され得、そのような化学実体としては、アシル基、炭水化物基、炭水化物鎖、リン酸基、ファルネシル基、イソファルネシル基、脂肪酸基、またはそのペプチドの結合体化もしくは官能化を可能にするリンカーが挙げられるがこれらに限定されない。例えば、所与のペプチドの片端または両端を改変することができる。例えば、カルボキシル末端およびアミノ末端の残基のカルボキシル基および／またはアミノ基は、それぞれ保護されてもよいし、保護されなくてもよい。末端における電荷も改変することができる。例えば、アシル基（ＲＣＯ−、ここで、Ｒは、有機基（例えば、アセチル基（ＣＨ_３ＣＯ−）である）などの基またはラジカルが、ペプチドのＮ末端に存在することによって別途存在し得る「余分の」正電荷（例えば、Ｎ末端のアミノ酸側鎖に由来しない電荷）を中和することができる。同様に、アミン基（ＲＮＨ−、ここで、Ｒは、有機基（例えば、アミノ基−ＮＨ_２）である）などの基を用いることにより、別途Ｃ末端に存在し得る「余分の」負電荷（例えば、Ｃ末端のアミノ酸残基の側鎖に由来しない電荷）を中和することができる。アミンが用いられる場合、Ｃ末端は、アミド（−ＣＯＮＨＲ）を生じる。末端における電荷の中和は、自己組織化を促進し得る。当業者は、他の適当な基を選択することができる。

有用なペプチドは、分枝状であることもあり、この場合、そのペプチドは、各々がペプチド結合によって連結された少なくとも３つのアミノ酸残基からなる、少なくとも２つのアミノ酸ポリマーを含む。その２つのアミノ酸ポリマーは、ペプチド結合以外の結合によって連結されてもよい。

上記ペプチドの配列は、多様であり得るが、有用な配列は、そのペプチドに両親媒性の性質を与える配列を含み（例えば、そのペプチドは、ほぼ等しい数の疎水性および親水性のアミノ酸残基を含み得る）、そのペプチドは、相補的であり得、かつ構造的に適合性であり得る。任意の天然に存在するか、または天然に存在しない、親水性残基または疎水性残基を用いることができる。親水性残基は、代表的には、極性官能基または生理学的条件下で帯電している官能基を含む残基である。例示的な官能基としては、カルボン酸基、アミノ基、スルフェート基、ヒドロキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、リン酸基などが挙げられるが、これらに限定されない。疎水性残基は、無極性官能基を含む残基である。例示的な官能基としては、アルキル基、アルケン基、アルキン基およびフェニル基が挙げられるが、これらに限定されない。

１つの実施形態において、親水性残基は、式−ＮＨ−ＣＨ（Ｘ）−ＣＯＯ−を有し、ここで、Ｘは、式（ＣＨ_２）_ｙＺを有し、ｙ＝０〜８、好ましくは１〜６、より好ましくは１〜４、最も好ましくは１〜３であり、Ｚは、極性または帯電した、官能基（例えば、カルボン酸基、アミノ基、スルフェート基、ヒドロキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、リン酸基または第４級アミンを含む官能基）である。上記アルキル鎖は、直鎖状、分枝状または環状の配置であり得る。Ｘは、アルキル鎖内に１つ以上のヘテロ原子も含み得、そして／またはＸは、１つ以上のさらなる置換基で置換され得る。好ましい実施形態において、Ｚは、カルボン酸基またはアミノ基である。１つの実施形態において、上記疎水性残基は、式−ＮＨ−ＣＨ（Ｘ）−ＣＯＯ−を有し、ここで、Ｘは、式（ＣＨ_２）_ｙＺを有し、ｙ＝０〜８、好ましくは１〜６、より好ましくは１〜４、より好ましくは１〜３であり、Ｚは、無極性官能基（例えば、アルキル基、アルキレン基、アルキン基またはフェニル基）である。上記アルキル鎖は、直鎖状、分枝状または環状の配置であり得る。Ｘは、アルキル鎖内に１つ以上のヘテロ原子も含み得、そして／またはＸは、１つ以上のさらなる置換基で置換され得る。好ましい実施形態において、Ｘは、メチル基などのアルキル基である。

相補的なペプチドは、ある構造において、近隣ペプチド上の残基（例えば、親水性残基）間にイオン結合または水素結合を形成する能力を有する。例えば、あるペプチド内の１つ以上の親水性残基は、隣接ペプチド上の１つ以上の親水性残基と水素結合することができるか、またはイオン的に対形成することができる。不対残基は、溶媒と相互作用する（例えば、水素結合などを形成する）ことができる。ペプチド−ペプチド相互作用は、ファンデルワールス力および／または共有結合を構成しない力も関与し得る。上記ペプチドは、自己組織化および構造形成を可能にする、十分に一定のペプチド内距離を維持することができるとき、それらは、構造的に適合性である。そのペプチド内距離は、変化し得るものである。「ペプチド内距離」とは、本明細書中で使用されるとき、近隣アミノ酸残基間の距離の代表的な値の平均値のことを指す。１つの実施形態において、ペプチド内距離は、約４オングストローム未満、好ましくは約３未満、より好ましくは約２オングストローム未満、最も好ましくは、約１オングストローム未満である。しかしながら、ペプチド内距離は、これよりも大きいことがある。これらの距離は、分子モデリングに基づいて、またはＺｈａｎｇらに対する米国特許第５，６７０，４８３号に記載されている単純化手順に基づいて計算することができる。

本明細書中に記載される構造は、Ｚｈａｎｇらに対する米国特許第５，６７０，４８３号；同第５，９５５，３４３号；同第６，５４８，６３０号；および同第６，８００，４８１号；Ｈｏｌｍｅｓら、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，９７：６７２８−６７３３（２０００）；Ｚｈａｎｇら、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ ＵＳＡ，９０：３３３４−３３３８（１９９３）；Ｚｈａｎｇら、Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，１６：１３８５−１３９３（１９９５）；Ｃａｐｌａｎら、Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，２３：２１９−２２７（２００２）；Ｌｅｏｎら、Ｊ．Ｂｉｏｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｐｏｌｙｍ．Ｅｄ，９：２９７−３１２（１９９８）；ならびにＣａｐｌａｎら、Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１：６２７−６３１（２０００）に記載されているペプチドの自己組織化によって形成され得る。

疎水性アミノ残基と親水性アミノ残基とが交互になっているものを含む自己組織化ペプチドを用いることができる。代表的な疎水性ペプチドおよび親水性ペプチドの例を表１に列挙する。

他のペプチドまたはタンパク質を、開示される自己組織化ペプチドまたは組成物と組み合わせて、またはそれらと交互で、用いることができる。当然のことながら、さらなるペプチドが、他の自己組織化ペプチドまたはタンパク質を包含し得る。あるいは、そのペプチドは、自己組織化しないペプチドであってもよい。代表的なさらなるペプチド、タンパク質またはそれらの化学的に改変されたバリアントとしては、表２に提供されるペプチドが挙げられるが、これらに限定されない。

他の有用な自己組織化ペプチド、例えば、単一のアミノ酸残基または複数のアミノ酸残基によって例示されるもの（例えば、四つの繰り返しを含めるか、または除外することによって）とは異なる自己組織化ペプチドを作製することができる。例えば、１つ以上のシステイン残基を、本ペプチドに組み込んでもよく、これらの残基は、ジスルフィド結合の形成を介して互いに結合し得る。この様式で結合している構造は、システイン残基を含まないがゆえにジスルフィド結合を形成することができない類似のペプチドを用いて作製される構造よりも高い機械的強度を有し得る。

自己組織化ペプチド内のアミノ酸残基は、天然に存在するか、または天然に存在しない、アミノ酸残基であり得る。天然に存在するアミノ酸には、標準的な遺伝暗号によってコードされるアミノ酸残基、ならびに標準的でないアミノ酸（例えば、Ｌ−配置の代わりにＤ−配置を有するアミノ酸）、ならびに標準的なアミノ酸の改変によって形成することができるアミノ酸（例えば、ピロリシン（ｐｙｒｒｏｌｙｓｉｎｅ）またはセレノシステイン）が包含され得る。天然に存在しないアミノ酸は、天然では見られないが、ペプチド鎖に組み込むことができる。適当な天然に存在しないアミノ酸としては、Ｄ−アロイソロイシン（２Ｒ，３Ｓ）−２−アミノ−３−メチルペンタン酸、Ｌ−シクロペンチルグリシン（Ｓ）−２−アミノ−２−シクロペンチル酢酸が挙げられるが、これらに限定されない。天然に存在しないアミノ酸の他の例は、教科書またはワールドワイドウェブ（例えば、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙによって維持されているサイト（機能タンパク質に首尾よく組み込まれた天然でないアミノ酸の構造を表示するサイト））に見られる。天然でないアミノ酸残基およびアミノ酸誘導体は、Ｅｌｌｉｓｏｎに対する米国特許出願公開番号２００４／０２０４５６１に記載されている。

自己組織化ペプチドは、当該分野で周知の方法によって、化学的に合成することができるか、または天然の供給源もしくは組換えで産生される供給源から精製することができる。例えば、標準的なｆ−ｍｏｃ化学を用いてペプチドを合成することができるし、高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）を用いてペプチドを精製することができる。

自己組織化ペプチドが用いられる場合、それらの側鎖（またはＲ基）は、２つの面（極性基を有する側鎖（例えば、−ＯＨ、−ＮＨ、−ＣＯ_２Ｈまたは−ＳＨ基を含む側鎖）を含む極性面、および無極性基を含む側鎖（例えば、アラニン残基または他の疎水性基を有する残基の側鎖）を含む非極性面）に分割すると考えられる。

自己相補的ペプチド（例えば、ＥＡＫＡ１６−Ｉ（配列番号１１４）、ＲＡＤＡ１６−Ｉ（配列番号１１５）、ＲＡＥＡ１６−Ｉ（配列番号１１６）およびＫＡＤＡ１６−Ｉ（配列番号１１７））は、Ｚｈａｎｇ，Ｓ．ら（（１９９９）Ｐｅｐｔｉｄｅ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ ｉｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｐｏｌｙｍｅｒ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ ＆ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，４１，９１−１０２）に記載されている。自己組織化ペプチドは、式Ｉ〜ＩＶ：
（（Ｘａａ^ｎｅｕ−Ｘａａ^＋）_ｘ（Ｘａａ^ｎｅｕ−Ｘａａ⁻）_ｙ）_ｎ（Ｉ）
（（Ｘａａ^ｎｅｕ−Ｘａａ⁻）_ｘ（Ｘａａ^ｎｅｕ−Ｘａａ^＋）_ｙ）_ｎ（ＩＩ）
（（Ｘａａ^＋−Ｘａａ^ｎｅｕ）_ｘ（Ｘａａ⁻−Ｘａａ^ｎｅｕ）_ｙ）_ｎ（ＩＩＩ）
（（Ｘａａ⁻−Ｘａａ^ｎｅｕ）_ｘ（Ｘａａ^＋−Ｘａａ^ｎｅｕ）_ｙ）_ｎ（ＩＶ）
のうちの１つ以上に適合するアミノ酸残基の配列を含み、Ｘａａ^ｎｅｕは、中性電荷を有するアミノ酸残基を表し；Ｘａａ^＋は、正電荷を有するアミノ酸残基を表し；Ｘａａ⁻は、負電荷を有するアミノ酸残基を表し；ｘおよびｙは、独立して、１、２、３または４の値を有する整数であり；そしてｎは、１〜５の値を有する整数である。係数Ｉを有するペプチド（すなわち、片側（例えば、β−シートの極性面上に正および負に帯電したＲ基が交互になっているものを有するペプチド）は、式Ｉ〜ＩＶ（ここで、ｘおよびｙは１である）の各々によって記載される。係数ＩＩのペプチド（すなわち、１つのタイプの電荷（例えば、正電荷）を有する２残基に続いて、別のタイプの電荷（例えば、負電荷）を有する２残基を有するペプチド）は、同じ式（ここで、ｘとｙの両方が２である）によって記載される。係数ＩＩＩのペプチド（すなわち、１つのタイプの電荷（例えば、正電荷）を有する３残基に続いて、別のタイプの電荷（例えば、負電荷）を有する３残基を有するペプチド）の例としては、ＲＡＲＡＲＡＤＡＤＡＤＡ（配列番号１１８）が挙げられるが、これらに限定されない。

水素結合を形成する他の親水性残基（例えば、アスパラギンおよびグルタミンが挙げられるがこれらに限定されない）を本ペプチドに組み込んでもよい。本ペプチド内のアラニン残基がより疎水性の残基（例えば、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニンまたはチロシン）に変更される場合、得られるペプチドは、自己組織化する傾向が高く、強度の高いペプチドマトリックスを形成する傾向が高い。本明細書中に記載されるペプチドと同様のアミノ酸の組成および長さを有するいくつかのペプチドは、ベータシートではなくアルファ−ヘリックスおよびランダムコイルを形成し、巨視的構造を形成しない。したがって、自己相補性に加えて、他の因子（例えば、ペプチド長、分子間相互作用の程度、およびねじれ配列を形成する能力）が、巨視的構造の形成に重要である可能性がある。

ペプチドベースの構造は、ペプチドの不均一な混合物（すなわち、所与の式またはその式の２つ以上に適合する２つ以上のタイプのペプチドを含む混合物）から形成され得る。いくつかの実施形態において、その混合物中のペプチドのタイプの各々は、単独で自己組織化することができる。他の実施形態において、ペプチドの各タイプの１つ以上は、単独で自己組織化しないが、不均一なペプチドの混合物は、自己組織化し得る（すなわち、混合物中のペプチドは、互いに相補的であり、構造的に適合性である）。したがって、同じ配列の自己相補的および自己適合性のペプチドの均一な混合物もしくは同じ繰り返しサブユニットを含む自己相補的および自己適合性のペプチドの均一な混合物、または互いに相補的であり、構造的に適合性である様々なペプチドの不均一な混合物を用いることができる。

本明細書中に記載される組成物は、正確な形態に関わらず（例えば、液体の形態であるか、成形された形態であるかに関係なく）、および全体的な組成に関わらず（例えば、別の薬剤と組み合わされるか、デバイス内に含まれているか、キット内にパッケージ化されているかに関係なく）、１つ以上のペプチド鎖の混合物を含み得る。

様々な程度の剛性または弾性を有する自己組織化した構造が、形成され得る。それらの構造は、代表的には、低い弾性係数（例えば、０．０１〜１０００ｋＰａ、好ましくは、１〜１０ｋＰａの範囲の係数（標準的なコーンプレートレオメーターにおける方法などの標準的な方法によって測定される））を有する。細胞収縮の場合に圧力に応答した運動の結果として、構造の変形が許されるとき、小さい値が好ましいことがある。より詳細には、剛性は、種々の方法（前駆体分子（例えば、自己組織化ペプチド）の長さ、配列および／または濃度を変更することなど）において制御され得る。剛性を高めるための他の方法も用いることができる。例えば、前駆体に、ビオチン分子、または後で架橋され得るかもしくは別の方法で互いに結合され得る他の任意の分子を付着させることができる。それらの分子（例えば、ビオチン）は、ペプチドのＮ末端もしくはＣ末端に含められ得るか、または末端間の１つ以上の残基に付着され得る。ビオチンを用いる場合、架橋は、その後にアビジンを加えることによって達成することができる。ビオチン含有ペプチドまたは他の架橋可能な分子を含んでいるペプチドは、架橋可能なペプチドの代表例である。例えば、ビニル基などの重合可能な基を有するアミノ酸残基は、組み込まれ得、ＵＶ光への曝露によって架橋され得る。架橋の程度は、配列および濃度が既知であるペプチドに、所定の長さの時間にわたって照射することによって正確に制御することができる。架橋の程度は、標準的な方法を用いて、光散乱、ゲル濾過または走査型電子顕微鏡によって測定することができる。さらに、架橋は、マトリクスメタロプロテアーゼなどのプロテアーゼで消化した後に構造のＨＰＬＣまたは質量分析によって調べることができる。物質の強度は、架橋の前後に測定され得る。架橋が、化学剤によって達成されるか、光エネルギーによって達成されるかに関係なく、それらの分子は、型を作り出す最中に、またはペプチド含有溶液が身体に適用されるときに、架橋され得る。さらに、自己組織化ペプチド鎖は、架橋されて、くもの巣型のパターンを形成することにより、その物質をインビボにおいて補強し得る。架橋は、硬性および強度を高める物質を補強するように働く。例えば、自己組織化物質は、創傷に適用され得、ここで、その物質の周囲は、重合可能な基で官能化されている。架橋すると、その物質の周囲は硬くなり、創傷部位にその物質がつなぎ留められるが、物質の内部は、身体が動くときに動くように弾力的なままである。

上記構造の半減期（例えば、インビボ半減期）は、プロテアーゼまたはペプチダーゼ切断部位を、所与の構造を後で形成する前駆体に組み込むことによって調節することもできる。そして、インビボにおいて天然に存在するか、または導入される（例えば、外科医によって）プロテアーゼまたはペプチダーゼは、それらの同起源の基質を切断することによって、分解を促進することができる。半減期は、その物質内の官能基を介した、その物質の架橋（例えば、重合）によっても調節することができる。これらの官能基は、代表的には、ペプチドに見られる基またはペプチドに付加されるさらなる官能基であり得る。物質に架橋を導入することによって、代表的には、分解時間が延長し、その物質内に様々な切断部位／結合がもたらされ得る。

１．他の自己組織化ペプチド
別の実施形態は、生理学的条件下において負電荷を有する残基のセグメントに結合された、生理学的条件下において正電荷を有する残基のセグメントを有する、自己組織化ペプチドを提供する。その正または負に帯電した残基のセグメントは、約２〜約５０アミノ酸残基、代表的には、約３〜約３０残基、より代表的には、約１０〜約２０アミノ酸残基を含み得る。別の実施形態において、自己組織化ペプチドの残基のおよそ半分が、正に帯電しており、その自己組織化ペプチドの他の半分が、負に帯電したアミノ酸残基を有する。これらのペプチドの組み合わせは、第１自己組織化ペプチドの正の末端を第２自己組織化ペプチドの負の末端にマッチさせることによって、自己組織化することができる。第１自己組織化ペプチドの負の末端は、第２自己組織化ペプチドの正の末端とマッチするか、または整列する。その自己組織化ペプチドは、生理学的組成における電荷に基づいて攻撃される、自己組織化ペプチドの反対の末端に基づいて積み重なるか、または集合する。１つの代表的な実施形態は、以下の配列ＲＲＲＲ−ＤＤＤＤ（配列番号１１９）またはＧＧＧＧ−ＳＳＳＳ（配列番号１２０）を有する自己組織化ペプチドを提供する。

なおも別の実施形態において、自己組織化ペプチドは、第１親水性領域に作動可能に連結された第１疎水性領域を有する。第１疎水性領域は、生理学的条件下において疎水性側鎖を有するアミノ酸残基のセグメントを含み得る。第１親水性領域は、生理学的条件下において親水性側鎖を有するアミノ酸残基のセグメントを含み得る。この実施形態において、自己組織化ペプチドの疎水性末端は、他の疎水性末端と集合し得、親水性末端は、他の親水性末端と集合し得る。集合は、それらのペプチドの環境を変化させることによって制御することができる。このような物質は、管腔の内側を被覆するために用いられ得る。疎水性末端は、表面を封じている管腔表面のＥＣＭと相互作用し得る一方で、親水性末端は、管腔の中心までに及ぶ。流体は、管腔を通って流れ続け得る。本物質が、分解し、そして／またはその管腔表面から除去されると、その物質は、他の領域から流れてきて、再度、管腔表面につなぎ留められ得るので、その組成物は、必要に応じて、新しい物質を提供するレザバーとして機能する。あるいは、さらなる物質を投与することによって、摩損しているかまたは分解された材料が置換され得る。別の実施形態において、本物質は、例えば、潰瘍の治療において、または腸において使用するために、ダイナミックパッチとして用いることができる。

別の実施形態は、生理学的条件下において正電荷または負電荷のいずれかを有する残基のセグメントを含む自己組織化ペプチドを提供する。正に帯電した自己組織化ペプチドに対する代表的なアミノ酸配列としては、ＫＫＫＫ（配列番号１２１）、ＲＲＲＲ（配列番号１２２）またはＨＨＨＨ（配列番号１２３）が挙げられるが、これらに限定されない。負に帯電した自己組織化ペプチドに対する代表的なアミノ酸配列としては、ＤＤＤＤ（配列番号１２４）またはＥＥＥＥ（配列番号１２５）が挙げられるが、これらに限定されない。組み合わされる場合、正に帯電した一続きのアミノ酸残基は、負に帯電した一続きのアミノ酸残基と、平行および逆に整列する。ある特定の実施形態において、正に帯電した一続きのアミノ酸は、多層構造のために、負に帯電した一続きのアミノ酸と交互になり得る。

なおも別の実施形態は、生理学的条件下において親水性極性アミノ酸残基と疎水性無極性アミノ酸残基との組み合わせを有する自己組織化ペプチドを提供する。１つ以上の親水性残基は、１つ以上の疎水性残基と交互になり得る。例えば、代表的な自己組織化ペプチドのアミノ酸配列は、ＧＱＧＱ（配列番号１）、ＧＧＱＱＧＧ（配列番号２）、ＧＱＱＧＱＱＧ（配列番号３）、ＧＧＱＧＧＱＧＧ９配列番号４）などであり得る。当然のことながら、自己組織化ペプチドを極性環境または無極性環境に分割することは、疎水性アミノ酸残基と親水性アミノ酸残基との比を変化させることによって制御され得、ここで、１：１を超える比は、そのペプチドが、親水性条件よりも疎水性条件下において多く分割すると示唆する。１：１より小さい比は、そのペプチドが、疎水性条件下よりも親水性条件下において多く分割することを示唆する。

本明細書中に記載される改変のいずれかの組み合わせを行うことができる。例えば、プロテアーゼ切断部位ならびにシステイン残基および／または架橋剤を含む自己組織化ペプチド、キット、およびそれらを備えたデバイス、ならびにそれらの使用方法を用いることができる。体液の移動を予防もしくは制限すること、組織もしくは細胞を安定化させること、または汚染を予防することが必要な部位に、本組成物を投与するとき、本組成物を用いてそれらを達成することができる。本組成物は、乾燥粉末、オブラート、ディスク、錠剤、カプセル、液体、ゲル、クリーム、泡沫、軟膏、エマルジョン、ステント上の被覆物、カテーテルまたは他の医療用インプラント、微小粒子内に組み込まれたペプチド、ポリマーマトリックス、ヒドロゲル、布、包帯、縫合糸またはスポンジの形態であり得る。

Ｂ．自己組織化する非ペプチド物質
１．ヘリックスまたはシート構造をとり得る骨格を有するペプチド模倣物およびオリゴマー
自己組織化することができる別のクラスの物質は、ペプチド模倣物である。ペプチド模倣物とは、本明細書中で使用されるとき、ペプチド構造を模倣している分子のことを指す。ペプチド模倣物は、その親構造であるポリペプチドと類似の一般的な特徴（例えば、両親媒性）を有する。そのようなペプチド模倣物物質の例は、Ｍｏｏｒｅら、Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．１０１（１２），３８９３−４０１２（２００１）に記載されている。ペプチド模倣物物質は、５つのカテゴリー：α−ペプチド、β−ペプチド、γ−ペプチド、δ−ペプチド、およびへリックス構造またはシート構造をとり得る骨格を有するオリゴマーに分類され得る。これらのペプチドの共重合体も用いることができる。

α−ペプチドペプチド模倣物の例としては、Ｎ，Ｎ’−結合型オリゴ尿素、オリゴピロリノン、オキサゾリジン−２−オン、アザチド（ａｚａｔｉｄｅｓ）およびアザペプチドが挙げられるが、これらに限定されない。

β−ペプチドの例としては、ペプチドフォルダマー（ｆｏｌｄａｍｅｒｓ）、アミノキシ酸（ａｍｉｎｏｘｙ ａｃｉｄｓ）、硫黄含有ペプチドアナログおよびヒドラジノペプチドが挙げられるが、これらに限定されない。

γ−ペプチドの例としては、ペプチドフォルダマー、オリゴ尿素、オリゴカルバメートおよびリン酸ジエステルが挙げられるが、これらに限定されない。

δ−ペプチドの例としては、アルケンベースのアミノ酸およびカルボペプトイド（ｃａｒｂｏｐｅｐｔｏｉｄｓ）（例えば、ピラノースベースのカルボペプトイドおよびフラノースベースのカルボペプトイド）が挙げられるが、これらに限定されない。

別のクラスの化合物には、へリックス構造またはシート構造をとり得る骨格を有するオリゴマーが包含される。そのような化合物の例としては、ビピリジンセグメントを利用する骨格を有する化合物、疎溶媒性相互作用を利用する骨格を有する化合物、側鎖の相互作用を利用する骨格を有する化合物、水素結合相互作用を利用する骨格を有する化合物、および金属配位を利用する骨格を有する化合物が挙げられるが、これらに限定されない。

ビピリジンセグメントを利用する骨格を有する化合物の例としては、オリゴ（ピリジン−ピリミジン）、ヒドラザール（ｈｙｄｒａｚａｌ）リンカーを含むオリゴ（ピリジン−ピリミジン）、およびピリジン−ピリダジンが挙げられるが、これらに限定されない。

疎溶媒性相互作用を利用する骨格を有する化合物の例としては、オリゴグアニジン、アエダマー（共有結合したサブユニットの、芳香族の電子供与体−受容体相互作用のスタッキング特性を利用する構造）（例えば、１，４，５，８−ナフタレン−テトラカルボン酸ジイミド環および１，５−ジアルコキシナフタレン環を含むオリゴマー）、およびシクロファン（例えば、置換Ｎ−ベンジルフェニルピリジニウムシクロファン）が挙げられるが、これらに限定されない。

側鎖の相互作用を利用する骨格を有する化合物の例としては、オリゴチオフェン（例えば、キラルｐ−フェニル−オキサゾリン側鎖を有するオリゴチオフェン）およびオリゴ（ｍ−フェニレン−エチニレン）が挙げられるが、これらに限定されない。

水素結合相互作用を利用する骨格を有する化合物の例としては、芳香族のアミド骨格（例えば、オリゴ（アシル化２，２’−ビピリジン−３，３’−ジアミン）およびオリゴ（２，５−ビス［２−アミノフェニル］ピラジン））、シアヌレートによって鋳型にされるジアミノピリジン骨格、およびイソフタル酸によって鋳型にされるフェニレン−ピリジン−ピリミジンエチニレン骨格が挙げられるが、これらに限定されない。

金属配位を利用する骨格を有する化合物の例としては、亜鉛ビリノン、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩＩ）、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）、Ｐｄ（ＩＩ）、Ｃｒ（ＩＩＩ）またはＹ（ＩＩＩ）と錯体を形成したオリゴピリジン、金属配位シアノ基を含むオリゴ（ｍ−フェニレンエチニレン）、およびヘキサピリン（ｈｅｘａｐｙｒｒｉｎｓ）が挙げられるが、これらに限定されない。

２．ヌクレオチド模倣物
自己組織化することができる別のクラスの分子は、ヌクレオチド模倣物である。ヌクレオチド模倣物の例としては、異性体のオリゴヌクレオチド、改変された炭水化物、改変されたヌクレオチド結合を有するヌクレオチド、および代替の核酸塩基を有するヌクレオチドが挙げられるが、これらに限定されない。

異性体のヌクレオチドの例としては、イソ−ＲＮＡ、イソ−ＤＮＡ、α−ＤＮＡ（βからαにアノマー配置が変更されているもの）、ａｌｔ−ＤＮＡおよびｌ−ＤＮＡが挙げられるが、これらに限定されない。

改変された炭水化物の例としては、Ｃ１’−塩基結合性を有する骨格（例えば、テトロフラノシルオリゴヌクレオチド、ペントピラノシルオリゴヌクレオチドおよびヘキソピラノシルオリゴヌクレオチド）；Ｃ２’−塩基結合性を有する骨格（例えば、イソヌクレオチド（Ｃ１位からＣ２位に塩基糖結合を再配置しているもの）、ＨＮＡ（フラノースのＯ４’位とＣ１’位との間にさらなるメチレン基を挿入したもの）、ＡＮＡ（Ｃ３’−（Ｓ）−ヒドロキシル基を組み込んだもの）、ＭＮＡ（Ｃ３’−ＯＨ配置をＡＮＡにおいて（Ｓ）から（Ｒ）に逆位にしたもの）、ＣＮＡ（ヘキソースのＯをメチレン基で置換したもの）、ＣｅＮＡ（類似の環内に５’−６’アルケンを導入したもの））、ならびに他の環系、すなわち、ねじれ的に限定されたオリゴヌクレオチド（例えば、二環式オリゴヌクレオチドであるＬＮＡ（ペントフラノース骨格を３’−エンド配置（ｅｎｄｏ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）に限定したもの））、ねじれ的に可撓性のオリゴヌクレオチド（例えば、塩基糖延長物（α−デオキシヌクレオチドとβ−デオキシヌクレオチドとの両方にメチレン基およびエチレン基が挿入されたもの））および非環式の骨格（ホスホジエステル結合を組み込んでいるグリセロール誘導体）が挙げられるが、これらに限定されない。

改変されたヌクレオチド結合を含むヌクレオチドの例としては、ＰＮＡ（ペプチド核酸）、ＮＤＰ（ヌクレオ−δ−ペプチド）、融合糖ベースの骨格、および陽イオン結合が挙げられるが、これらに限定されない。

代替の核酸塩基の例としては、代替の芳香族の核酸塩基を含むヌクレオチドが挙げられるが、これらに限定されない。

３．他の物質
自己組織化することができる他の物質には、Ｎ−アルキルアクリルアミドオリゴマー、ならびにジ−およびトリ−ブロックコポリマーが包含される。Ｎ−アルキルアクリルアミドは、自己組織化したシート様構造をとり得る（Ｋｅｎｄｈａｌｅら、Ｃｈｅｍ Ｃｏｍｍ．（Ｃａｍｂ），２６：２７５６−２７５８（２００６）参照）。ブロックコポリマーの例としては、コポリペプチド、ポリペプチド−ＰＥＧ、ＰＥＯ−ポリブタジエン、ＰＥＧ−多糖などが挙げられる。

任意のプロセスによって作製される任意の自己組織化物質から形成される構造は、様々な生物物理学的および光学的な手法（例えば、円偏光二色性（ＣＤ）、動的光散乱法、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）、原子間力（応力）顕微鏡法（ＡＴＭ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）および透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ））を用いて特徴付けられ得る。例えば、生物物理学的な方法を用いることにより、ペプチドまたはペプチド模倣物の構造におけるベータシート二次構造の程度を測定することができる。フィラメントおよびポアのサイズ、繊維の直径、長さ、弾性および容積分率は、走査型および／または透過型電子顕微鏡写真の定量的な画像解析を用いて測定され得る。上記構造は、膨張の程度、構造形成に対するｐＨおよびイオン濃度の作用、様々な条件下における水和のレベル、引張り強さ、ならびに、その構造の形成および分解に必要な時間にわたって様々な特徴が変化する様式を評価する、いくつかの標準的な機械的検査手法を用いても調べることができる。これらの方法のおかげで、当業者は、様々な代替物および本明細書中に記載されるペプチドのうちのどれが、様々な方法において使用するのに最も適しているかを判断することができ、また、様々なプロセスの最適化が可能になる。

Ｃ．自己組織化ペプチド物質の形成を高めるか、または誘導する成分
自己組織化の前に、本ペプチドは、イオン（例えば、一価イオン）を実質的に含まないか、または重大な自己組織化を妨害するのに十分に低い濃度のイオンを含む（例えば、１０、５、１または０．１ｍＭ未満のイオン濃度）溶液に含められ得る（例えば、溶解され得る）。自己組織化は、その後の任意の時点において、イオン性の溶質もしくは希釈剤をペプチド溶液に加えるか、またはｐＨを変化させることによって、開始され得るか、または増強され得る。例えば、約５ｍＭ〜５Ｍの濃度のＮａＣｌは、短時間のうちに（例えば、数分以内に）巨視的構造の組織化を誘導する。より低い濃度のＮａＣｌは、組織化を誘導し得るが、速度は遅くなる。あるいは、自己組織化は、ペプチド（乾燥したものであるか、半固体のゲルであるか、またはイオンを実質的に含まない液体の溶液に溶解されたものであるかは関係ない）を、上記のようなイオンを含む、流体（例えば、血液または胃液などの生理学的流体）または領域（例えば、体腔（例えば、鼻もしくは口、または外科手技、傷害、外傷、疾患もしくは障害によって露出された腔））に導入することによって、開始され得るか、または増強され得る。一般に、自己組織化は、ペプチドをそのような溶液と任意の様式で接触させると生じると考えられている。本物質が組織化する前に、その下に存在する組織または脈管とその物質とが混じり合うことが可能であるために、組織化時間は、短くなり得る。

陰イオンおよび陽イオンをはじめとした多岐にわたるイオン（二価、一価または三価であるかに関係なく）を用いることができる。例えば、一価の陽イオン（例えば、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋およびＣｓ^＋）に対する曝露によって、相転移を促進することができ、自己組織化の誘導または増強に必要なそのようなイオンの濃度は、代表的には、少なくとも約５ｍＭ、好ましくは少なくとも約１０ｍＭ、より好ましくは少なくとも約２０ｍＭ、最も好ましくは約５０ｍＭである。より低い濃度であることは、組織化を促進し得るが、速度は遅くなる。所望であるとき、自己組織化を可能にするが、速度を低下させる濃度の疎水性物質（例えば、薬学的に許容可能な油）とともに、自己組織化ペプチドを送達することができる。自己組織化ペプチドが、油または脂質などの疎水性剤と混合されるとき、その物質の組織化によって、様々な構造が形成される。それらの構造は、代表的には、油の層上の氷のように見えるが、別の物質が加えられるいくつかの場合では、その物質は、薬物負荷／送達に適当であり得る様々な他の３次元構造に組織化する。その分子の親水性部分は、疎水性−親水性相互作用を最小にするような方法で組織化することによって、２つの環境間に障壁が形成される。いくつかの実験から、本自己組織化ペプチドが、水上の氷のように油の表面において、表面に向かう分子の疎水性部分およびその油から離れた方に向いた分子の親水性部分が整列するか、または内側に含まれている疎水性材料とともにドーナツ形様の構造を形成し得ること、が示されている。このタイプの挙動によって、治療薬または身体における送達に関する他の分子の被包が可能になる。

巨視的構造の処方物および所望の特性（例えば、足場の剛性またはその形成速度）に応じて、前駆体（例えば、自己組織化ペプチド）の濃度は、約０．０１％ｗ／ｖ（０．１ｍｇ／ｍｌ）以上約９９．９９％ｗ／ｖ（９９９．９ｍｇ／ｍｌ）以下で変化し得る。例えば、足場形成の前の濃度は、約０．１％（１ｍｇ／ｍｌ）以上１０％（１００ｍｇ／ｍｌ）以下（例えば、約０．１％〜５％；０．５％〜５％；１．０％；１．５％；２．０％；２．５％；３．０％；もしくは４．０％またはそれ以上）であり得る。いくつかの実施形態において、その濃度は、０．１％未満であり得る。前駆体（例えば、自己組織化ペプチド）は、粉末として製剤化され得、そして粉末の形態で投与され得るか、または再懸濁され得る。本ペプチドが、乾燥している場合、そのペプチドは、体液と接触した（例えば、傷害の部位において）後に、自己組織化し得る。１つの実施形態において、任意の所与の処方物における自己組織化ペプチドの濃度は、変化し得るものであり、約０．１％（１ｍｇ／ｍｌ）以上１０％（１００ｍｇ／ｍｌ）以下であり得る。例えば、本自己組織化ペプチド（例えば、液体処方物におけるもの）の濃度は、約０．１〜３．０％（１〜３０ｍｇ／ｍｌ）（例えば、０．１〜１．０％；１．０〜２．０％；２．０〜３．０％または１．０〜３．０％）であり得る。自己組織化ペプチドの濃度は、原液および固体（例えば、粉末の）処方物において、より高いことがある。固体の調製物において、自己組織化ペプチドの濃度は、１００％に達することができる（例えば、自己組織化ペプチドの濃度は、その組成物の９５、９６、９７、９８、９９％またはそれ以上（例えば、９９．９９％）であり得る）。液体の形態であるか固体の形態であるかに関係なく、本ペプチドは、希釈剤（例えば、脱イオン水）、粉末、湿潤剤、または治療薬、診断薬もしくは予防薬を加えることによって、使用前に所望の濃度にすることができる。

ペプチドベースの構造は、規則的または不規則な形状の型の中で形成され得、そのような型としては、体腔または身体の一部（例えば、血管の内腔）が挙げられ得るか、またはそのような型は、不活性な材料（プラスチックまたはガラスが挙げられるがこれらに限定されない）であり得る。それらの構造または足場は、所定の形状に適合させるように、または所定の容積を有するように、作製され得る。所定の形状または容積を有する構造（例えば、薄いシートまたはフィルムをはじめとした、所望の外面的形態または寸法）を形成するために、ペプチド水溶液を、予め成形された鋳造型の中に入れ、複数のイオンを加えることによって、それらのペプチドを自己組織化するように誘導する。あるいは、その型の中に溶液を入れる直前に、ペプチド溶液にイオンを加えてもよいが、ただし、実質的な組織化が生じる前に、溶液を型に入れるように注意する。その型が、組織（例えば、血管の内腔または他の区画（インサイチュであるか否かに関係なく））である場合、イオン性溶液の添加は、必要でないことがある。得られる物質の特性、組織化に必要な時間、および形成される巨視的構造の寸法は、適用されるペプチド溶液の濃度および量、その構造の組織化を誘導するために用いられるイオンの濃度、ならびに鋳造装置の寸法によって支配される。その足場は、室温においてゲル様または実質的に固体の形態にし得、成形を促進するために熱を適用してもよい（例えば、成形プロセスにおいて用いられる溶液（例えば、前駆体含有溶液）をほぼ体温（約３７℃）までに及ぶ温度に加熱することができる）。いったん、その足場が、所望の程度の堅さに達すると、それを型から取り出して、本明細書中に記載される目的に用いることができる。その足場は、組織（例えば、ＣＮＳ（中枢神経系）、脈管、腎臓など）の再生を誘導するために用いられ得る。様々な組織に対する足場を作製するために用いられる自己組織化物質は、発生中の組織の環境を模倣し、ゆえに、各組織で異なり得る。

身体と接触すると、組織化し、そして／または相転移（例えば、液体の状態から半固体、ゲルなどへの転移）を起こす物質は、身体内物質（ｂｏｄｉｌｙ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）の移動を予防する際に有用である。皮膚の場合、本組成物は、皮膚上の水分または油の非存在下において自己組織化させるために、イオン性溶液または油とともに投与され得る。自己組織化または相転移は、被験体の身体内に見られる成分（例えば、イオン）または生理学的ｐＨによって引き起こされ、生理学的温度によって助けられる。本組成物が、被験体の身体に曝露されるか、または被験体の身体と接触するとき、および組成物が沈着している（または沈着するようになる）領域に熱を局所的に適用することによって促進され得るとき、自己組織化または相転移が、開始し得る。本明細書中に記載される任意の示唆に対する被験体は、ヒトであり得る。これまでの研究に基づくと、自己組織化は、身体内部の組織と接触するときにさらなる熱を適用なしに急速に生じる。１つの実施形態において、効率的な組織化および／または相転移に必要な時間は、被験体の内部組織または身体内に見られる条件と同様の条件との接触後の６０秒以下（例えば、５０、４０、３０、２０もしくは１０秒またはそれ以下）であり得る。本組成物中の自己組織化剤の濃度が低い場合、または身体内物質の移動がかなりのものである場合などのいくつかの状況において、自己組織化または相転移は、所望の効果を達成するために、より長い時間（例えば、最大１分、５分、１０分、３０分、１時間またはそれ以上）を要することがある。例えば、脳、肝臓または筋肉における血管の横断面の部位に適用される自己組織化ペプチドを含む溶液は、適用後１０秒以内に完全止血をもたらす。非イオン性組成物が無傷の皮膚と接触するときには、相転移は、起きないか、または容易に起きないので、本組成物を用いて被験体を汚染から保護する際は、イオン含有溶液が好ましいことがある。

本組成物は、実質的に硬い構造（例えば、固体またはほぼ固体）または一定の形状および容積をとる構造（例えば、インビボであるかエキソビボであるかに関係なく、液体組成物が投与される位置の形状および容積に適合する構造）を形成し得る。固化した物質は、組織化または相転移の後、いくらか変形可能または圧縮可能であり得るが、液体から固体への連続体に沿った異なる点において組成物が流動し得るようには、ある領域から別の領域に実質的に流動しない（これは、相転移を起こす能力に少なくとも部分的に起因し得るものである）。結果として、本組成物を用いることにより、身体内物質の移動を予防する必要がある被験体において、そのような予防を行うことができる。自己組織化は、生理学的な値のある特定の範囲内の条件（例えば、細胞培養または組織培養に適切な条件）または非生理学的条件に曝露することによって、インビボまたはエキソビボにおいて達成され得る。「非生理学的条件」とは、その部位において正常な生理学的条件から逸脱する、体内の条件または特定の部位における条件のことを指す。そのような条件は、外傷、外科手術、傷害、感染または疾患、障害もしくは状態から生じ得る。例えば、胃における穿刺創は、創傷部位に胃酸が流れ込むので、一般にｐＨを低下させる。本明細書中に記載される物質は、そのような条件下において自己組織化するはずである。液体の処方物は、容易に投薬されるが、投与される組成物は、被験体の身体と接触するとより剛性になり得るゲルの形態であってもよい。

本明細書中に記載されるような条件に曝露されるときの自己組織化剤の正確な性質に関係なく、その自己組織化剤は、規則正しくか、または規則正しくなく織り合わされたナノ繊維（例えば、約５０〜１００ｎｍ以上のポアサイズを有する、線形の次元において直径が約１０〜２０ｎｍの繊維）を有する安定した巨視的な多孔性マトリックスをはじめとした、膜状の２次元構造または３次元構造を形成し得る。３次元の巨視的なマトリックスは、低倍率（例えば、約１０倍以下）において十分に可視である程度に大きい寸法を有し得、その膜状構造は、たとえ透明であっても裸眼で見ることができる。本構造は、３次元であったとしても、限られた数の層の分子（例えば、２、３またはそれ以上の層の分子）をはじめとした、極めて薄いものであることがある。代表的には、所与の構造のそれぞれの寸法は、少なくとも１０μｍのサイズであり得る（例えば、２次元の少なくとも１００〜１０００μｍのサイズ（例えば、１〜１０ｍｍ、１０〜１００ｍｍまたはそれ以上））。実質的に規則的な形状を有する構造（例えば、構造が球、円柱、立方体などである場合）または構造が規則的な形状を有しない前述のもののいずれかに近いものの場合において、関連する寸法は、長さ、幅、奥行き、広さ、高さ、半径、直径または外周として表現され得る。

本自己組織化ペプチドは、本明細書中に記載される条件のような条件下で（例えば、十分な濃度（例えば、生理学的濃度）のイオン（例えば、一価の陽イオン）の存在下において）水と接触すると、水和した物質を形成し得る。その物質は、高い水含有量（例えば、約９５％またはそれ以上（例えば、約９７％、９８％、９９％またはそれ以上））を有し得、本組成物は、水和され得るが、実質的に自己組織化されない。測定は、例えば、測定が行われる状況および測定を行う人の技量に応じて変動し得るという事実を認めるとき、所与の値は、「近似」であり得る。文脈から別のこと（値が近似ではないか、または例えば、そのような値が、あり得る値の１００％を超え得る場合）が明らかでない限り、一般に、第１の値が、第２の値の１０％以内（それより大きいか、または小さいかは関係ない）に入るとき、第１の値は、第２の値とほぼ等しい。

構造または足場の特性および機械的強度は、その中の成分を操作することによって、必要に応じて制御され得る。例えば、組織化されたゲルの剛性は、その中の自己組織化剤（例えば、ペプチド）の濃度を上げることによって、増大させることができる。あるいは、その物質の様々な部分が様々な機械的特性を有することが、望ましいことがある。例えば、アミノ酸配列を操作することによって、その物質の全部または一部の安定性を低下させることが、有益であることがある。これは、その物質を用いることによって空隙が満たされるときに望ましいことがあり、その物質の縁が、自己組織化して組織部位に付着する一方で、その物質の残りの部分は、空隙中に流出する。

本ペプチドの配列、特徴および特性、ならびに自己組織化時にそれらによって形成される構造は、以下でさらに考察される。

本組成物は、濃縮された貯蔵物として、または乾燥形態で、製剤化され得、これらを希釈または溶解することにより、組成物（例えば、生体適合性の組成物）が形成され得、それらは、インビトロまたはインビボにおいて生物学的細胞に対して実質的に無毒性である。例えば、それらの組成物は、レシピエントの身体に対して著しい悪影響（例えば、非常に重症の免疫学的反応もしくは炎症性反応、または容認できない瘢痕組織の形成）を誘発しない量で物質を含み得る。

組織化されていないペプチドを含む溶液が、生物学的組織上に適用されるとき、組織に十分に近接しているペプチドは、組織化して、その溶液をゲル化させる。組織から遠位である任意の溶液は、自己組織化ペプチドがそれらの組織化を促進する条件に曝露されないので、液体のままである。その物質が、乱されるとき（例えば、外科手技を行うことによって）、液体の物質は、身体と十分に接触するので、ゲル化するとみられる。時折、本組成物は、液体から、ゲル様もしくは膏薬様またはスラリーとして）の固体までに及ぶ特徴を獲得し得る。

Ｄ．特定の組織を標的化するための、自己組織化物質の改変
本自己組織化ペプチドを改変することにより、標的化剤を含めることができる。

図１を参照すると、自己組織化物質は、自己組織化ペプチドを特定の位置、細胞、組織、臓器または細胞小器官に方向付ける組織特異的成分をさらに含んでもよい。代表的な標的化剤としては、核局在化シグナル、ミトコンドリア局在化シグナル、抗体または抗原結合抗体フラグメント、一本鎖抗体、糖部分、脂質、糖脂質、色素および糖タンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。その標的化剤は、自己組織化ペプチドに、直接またはリンカーを介して、付着させることができる。いくつかの実施形態において、標的化剤は、放出可能に、例えば、切断可能な結合または酵素切断部位を介して、本自己組織化ペプチドに付着される。例えば、細胞表面の炭水化物は、哺乳動物細胞の外側表面の主要な成分であり、細胞型の特徴であることが非常に多い。細胞型特異的炭水化物は、細胞−細胞相互作用に関与することが想定されている。ゆえに、組織特異的成分は、これらの細胞特異的な表面炭水化物を標的化することができる。標的化は、組成物が注射されるとき、体内の特定の位置に対して有用であり得る。

さらに、疎水性テイルを、自己組織化物質に付加することができる。疎水性テイルは、細胞膜と相互作用することができるので、自己組織化物質を細胞表面上につなぎ留めることができる。表３は、疎水性テイルを有するペプチドのリストを示している。親水性テイルを、単独で、または疎水性テイルに加えて、ペプチドに付加することにより、様々な脈管または組織（例えば、膀胱）のＥＣＭとの相互作用を容易にすることができる。

表３に記載されている配列は、一般に、線状配列である。しかしながら、この物質は、疎水性テイルまたは親水性テイルを含み、ＥＣＭと相互作用する非線状配列の形態でもあり得る。１つの実施形態において、その配列は、「熊手」の形態であり、ここで、その熊手の歯は、ＥＣＭと相互作用することによって、組織または脈管にこの物質をつなぎ留める親水性配列および／または疎水性配列である。熊手の柄は、自己組織化する配列を含む。

Ｅ．治療用薬剤、予防用薬剤および診断用薬剤
本自己組織化ペプチド処方物は、１つ以上の治療用薬剤、予防用薬剤および診断用薬剤を含み得る。これらの薬剤は、ペプチドもしくはタンパク質、多糖もしくは糖類、核酸もしくはヌクレオチド、プロテオグリカン、脂質、炭水化物、または小分子（代表的には、複数の炭素−炭素結合を有する有機化合物）であり得る。小分子は、比較的小さい分子量（例えば、約１５００ｇ／ｍｏｌ未満）を有し、ペプチドまたは核酸ではない分子である。上記薬剤は、天然に存在するものであってもよいし、化学合成を介して調製されるものであってもよい。例えば、天然に見られない配列（例えば、公的に利用可能な配列データベースに存在しない配列）か、または人間の手によって非天然の方法で改変された既知配列を有する配列（例えば、グリコシル化などの翻訳後プロセスを変更することによって改変された配列）を有するタンパク質が、合成分子である。そのようなタンパク質をコードする核酸分子（例えば、必要に応じて発現ベクター内に含められた、オリゴヌクレオチド）は、本明細書中に記載される組成物中に組み込まれ得る。例えば、ある組成物は、複数の自己組織化ペプチド、およびタンパク質を発現するかまたは発現するように操作された細胞（そのタンパク質をコードする核酸配列を含むという理由で）を含み得る。

１つ以上の治療用薬剤、予防用薬剤および診断用薬剤は、自己組織化ペプチドと、組み合わせてまたは交互に、加えられ得る。ある特定の実施形態において、１つ以上の治療用薬剤、予防用薬剤および診断用薬剤は、自己組織化ペプチドに、例えば、チオ結合または他の適当な結合を介して共有結合され得る。

１つの実施形態において、これらの薬剤は、抗炎症薬、血管作動剤、着色剤、抗感染薬、麻酔薬、成長因子および／または細胞であり得る。血管収縮薬のうちのいずれかは、１つ以上の自己組織化ペプチドとともに（例えば、液体、粉末またはゲルの形態の生体適合性組成物において）製剤化され得、そのような血管収縮薬の代表例としては、エピネフリンおよびフェニレフリンが挙げられるが、これらに限定されない。

代表的な麻酔薬としては、ベンゾカイン、ブピバカイン、ピクリン酸ブタンベン（ｂｕｔａｍｂｅｎ）、クロロプロカイン、コカイン、クラーレ、ジブカイン、ジクロニン、エチドカイン、リドカイン、メピバカイン、プラモキシン、プリロカイン、プロカイン、プロポキシカイン、ロピバカイン、テトラカインまたはそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。麻酔薬の局所適用は、いくつかの状況において、例えば、熱傷、もしくは褥瘡性潰瘍をはじめとした皮膚に対する他の創傷に対する状況において、または低侵襲性の外科手術に対して、必要とされるすべてのものであり得る。局所麻酔剤と自己組織化ペプチドとの併用は、同じ処方物中に存在することによって併用されるか、同時投与によって併用されるかに関係なく、体内にその麻酔剤を含めることを助け、また、循環に入る量を減少させることを助け得る。

フェニレフリンなどの血管収縮薬は、局所麻酔の作用を延長させるために含められ得る（例えば、０．１〜０．５％フェニレフリン）。局所麻酔剤以外の鎮痛剤、例えば、ステロイド、インドメタシンのような非ステロイド性抗炎症性薬、血小板活性化因子（ＰＡＦ）インヒビター（例えば、レキシパファント、ＣＶ３９８８および／またはＳＲＩ６３−４４１などのＰＡＦレセプターインヒビター）。

抗感染薬または抗菌剤（例えば、抗生物質、抗菌剤、抗ウイルス剤または抗真菌剤）は、全身投与または局所投与のいずれかのために含められ得る。例としては、β−ラクタム抗生物質（例えば、ペニシリンおよびセファロスポリン）および細胞壁合成の他のインヒビター（例えば、バンコマイシン）、クロラムフェニコール、テトラサイクリン、マクロライド、クリンダマイシン、ストレプトグラミン、アミノグリコシド、スペクチノマイシン、スルホンアミド、トリメトプリム、キノロン、アンホテリシンＢ、フルシトシン、アゾール（例えば、ケトコナゾール、イトラコナゾール、フルコナゾール、クロトリマゾールおよびミコナゾール）、グリセオフルビン、テルビナフィン、ならびにナイスタチンが挙げられる。抗菌薬は、局所的に投与され得（例えば、皮膚感染症もしくは熱傷を治療するため、またはカテーテル（例えば、静脈内カテーテル）挿入部位における感染の予防を助けるために）、それらは、例えば、カナマイシン、ネオマイシン、バシトラシン、ポリミキシン、局所用スルホンアミド（例えば、酢酸マフェニドまたはスルファジアジン銀）または硫酸ゲンタマイシンである。抗菌薬もまた、広域性の薬剤であり得る。例えば、第２、第３または第４世代セファロスポリンを用いることができる。これらの薬剤は、グラム陽性種とグラム陰性種の両方を含む多岐にわたる細菌に対して活性であり得る。足場を用いることによって、腸管の内容物の移動を阻害する場合（例えば、腸管の切除中、または意図的もしくは偶発的に腸壁の完全性が乱される他の手術中）に、そのような抗菌剤は、特に適切であり得る。患者の既往（例えば、そのような薬剤に対するアレルギー反応に関する任意の既往）、ペプチドを適用する位置、存在する可能性のある感染病原体のタイプなどの因子を考慮することによって、当業者は、適切な抗菌剤を選択することができる。

適当な着色剤には、市販の食品着色料、天然および合成の色素、ならびに蛍光分子が包含される。好ましくは、着色剤は、無毒性であるか、または任意の望ましくない作用（例えば、有毒作用）を最小限にするような低い濃度で含められる。着色剤を使用することによって、構造または足場によって覆われている領域の可視化が改善され、除去が所望される場合、そのような除去を容易にすることができる。着色剤は、汚染された領域と接触するようになると、色を変化させるものであり得る（例えば、色の変化は、汚染自体によって（例えば、創傷部位に存在する血液または細菌によって）引きこされ得る）。例えば、細菌の代謝産物は、色の変化を引き起こし得る。汚染物質によって誘導されるｐＨまたは酸化還元状態などの条件もまた、検出され得る。例示的な着色剤としては、アゾレッド、アゾイエロー、アルセナゾＩＩＩ、クロロホスホナゾＩＩＩ、アンチピリルアゾＩＩＩ、ムレキシド、Ｍｇ^２＋用のエリオクロムブラックＴおよびエリオクロムブルーＳＥ、オキシアセタゾ（ｏｘｙａｃｅｔａｚｏ）Ｉ、カルボキシアゾＩＩＩ、トロポロン、メチルチモールブルー、ならびにＭｏｒｄａｎｔ Ｂｌａｃｋ３２が挙げられるが、これらに限定されない。レドックス指示薬であるＡｌａｍａｒＢｌｕｅおよびフェノールレッドもまた、本明細書中に記載される組成物および方法において用いることができる。

１つ以上の成長因子を本組成物中に含めることによってもまた、治癒の１つ以上の局面（例えば、血管新生、細胞遊走、プロセスの拡張および細胞増殖）を加速させることができる。１つ以上の成長因子が、自己組織化物質に組み込まれ得るか、または自己組織化組成物と同時投与され得る。成長因子の例としては、血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ）、トランスフォーミング成長因子（ＴＧＦ）（例えば、トランスフォーミング成長因子β）、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、上皮成長因子（ＥＧＦ）、神経成長因子（ＮＧＦ）、インスリン様成長因子（例えば、インスリン様成長因子Ｉ）、グリア成長因子（ＧＧＦ）、線維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）などが挙げられるが、これらに限定されない。当然のことながら、多くの場合において、これらの用語は、種々の異なる分子種のことを指す。例えば、いくつかのトランスフォーミング成長因子β種が、当該分野で公知である。当業者は、例えば、その組成物が投与されるべき部位を考慮することによって、適切な成長因子の選択を行う。例えば、ＥＧＦは、皮膚に適用される組成物に含められ得；ＮＧＦおよび／またはＧＧＦは、神経または神経系に適用される組成物に含められ得る；など。

上記成長因子または別の薬剤は、インビボまたは細胞培養において、その物質が存在する部位に細胞を動員する能力を有する、走化性の物質であり得る。動員された細胞は、新しい組織の形成または損傷を受けた既存の組織の修復に寄与する能力を有し得る（例えば、その組織に対して構造的および／または機能的に寄与することによって（例えば、成長因子を提供するか、または望ましい免疫応答に寄与することによって））。ある特定の走化性の物質は、増殖剤（例えば、ＮＧＦまたはＢＤＮＦなどの神経向性因子）としても機能し得る。

他の適当な活性な薬剤としては、シアノアクリレート、酸化セルロース、フィブリンシーラント、コラーゲンゲル、トロンビン粉末、微小孔性多糖粉末、凝固因子（例えば、第Ｖ因子、第ＶＩＩＩ因子、フィブリノゲンまたはプロトロンビン）およびゼオライト粉末が挙げられる。

当然のことながら、治療分子は、一般に、臨床的に有意な結果を達成するために有効量で投与され、有効な投薬量および濃度は、当該分野で公知である。これらの投薬量および濃度によって、本文脈における投薬量および濃度の選択が行われ得る。生理活性分子は、種々の適当な濃度および適当な量で（例えば、マイクログラムもしくはミリグラムの範囲、またはそれ以上で）提供され得る。手引きとして、Ｇｏｏｄｍａｎ ａｎｄ Ｇｉｌｍａｎ，Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ，１０ｔｈ Ｅｄ．およびＫａｔｚｕｎｇ，Ｂａｓｉｃ ａｎｄ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙなどのテキストを調べてもよい。

細胞を患者に送達する場合（例えば、組織の治癒を促進するために）、自己の細胞を用いることができる。１つの実施形態において、その細胞は、本物質に分散されて移植される、患者由来の造血細胞であり得る。別の実施形態において、その細胞は、臍帯血細胞であり得る。

上に記載したような型にはめて作れらた足場、液体組成物、ゲル、固体（例えば、粉末）または半固体の実施形態は、１つ以上のさらなる物質（例えば、生理活性分子または細胞）を含み得る。いくつかの場合において、その細胞は、天然に、または遺伝子操作（例えば、組換えタンパク質を発現および／または分泌するような遺伝子操作）後に、生理活性分子を分泌し得る。本明細書中に記載される構造（例えば、ペプチドベースの構造）は、細胞接着、生存能および成長を支持することができる；これらは、細胞がペプチドベースの構造の表面上で培養されるとき、または細胞がその物質内で成長するとき（例えば、被包されるとき）に、観察される。さらに、その構造は、ニューロンが、その構造の上または中で成長するとき、神経突起の成長およびシナプスの形成のための基材として機能することができる。したがって、生理活性分子および細胞は、本ペプチド構造内に被包され得、そのように被包されるとき、それらは、実質的な機能および生存能を維持し得る（例えば、Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．０９／７７８，２００および１０／１９６，９４２参照）。

Ｆ．賦形剤、キャリアおよびデバイス
好ましい実施形態において、本処方物は、局所的に適用される、液体または再構成可能な粉末である。本処方物は、薬学的に許容可能なキャリアを含み得るか、または医療デバイスもしくは被覆物の一部として提供される。本処方物は、他の治療用薬剤、予防用薬剤および診断用薬剤も含んでもよい。

１つの実施形態において、本処方物は、適用部位において水和する粉末として直接投与することができる、乾燥粉末または凍結乾燥粉末として提供される。あるいは、本処方物は、溶媒、最も好ましくは水性溶媒に懸濁または溶解され、噴霧、塗布または注射として適用される。本処方物はまた、ヒドロゲル（例えば、キチン、コラーゲン、アルギネートまたは合成ポリマー）としても投与され得る。皮膚への適用に適した任意の処方物（例えば、噴霧として適用され得る液体、または粉末）を用いることができる。別の実施形態において、本処方物は、デバイス（例えば、ステントまたはカテーテル）上の被覆物として提供され、その被覆物は、水溶液に溶解されて、デバイス上で乾燥されてもよいし、ポリマー性キャリアと混合されて、デバイス上に塗布されてもよい。さらに別の実施形態において、本処方物は、本ペプチドを分散または吸収し得る、包帯、泡沫またはマトリックスとして提供される。本処方物はまた、縫合糸、テープまたは粘着性物質の形態であり得る。本処方物は、特に、麻酔薬、抗炎症薬、成長因子および抗感染薬とともに、泡沫、マトリックスまたは包帯の形態で製剤化されるとき、熱傷または潰瘍に投与されて、出血または間質液の喪失を停止し得る。

本明細書中に記載される組成物の１つ以上は、使用のための指示とともに、キットとして集められ得る。そのキットは、シリンジ（例えば、バレル（ｂａｒｒｅｌ）シリンジまたはバルブシリンジ）、針、ピペット、ガーゼ、スポンジまたは綿、スワブ、包帯、鼻出血用の栓、消毒薬、外科用糸（ｓｕｒｇｉｃａｌ ｔｈｒｅａｄ）、鋏、メス、滅菌液、噴霧キャニスター（液体溶液が単純な手動ポンプを介して噴霧されるものを含む）、滅菌容器または使い捨て手袋のうちの１つ以上も備え得る。１つの実施形態において、そのキットは、様々な組織に特異的ないくつかの組成物を選択的に投薬することができるアプリケーターも備える。例えば、そのデバイスは、いくつかのチャンバーを備え得、そのチャンバーの各々は、組織に特異的な自己組織化ペプチド組成物を含む。本組成物は、投与部位上に直接投薬されてもよいし、投与前にデバイス内の混合チャンバーにおいて混合されてもよい。１つの実施形態において、アプリケーターを用いることにより、いくつかのタイプの組織（例えば、皮膚、筋肉、脳、心臓、肝臓、腎臓、眼、腸および血管が挙げられるがこれらに限定されない）に組成物を投与することができる。

ＩＩ．使用方法
Ａ．細胞外マトリックス（ＥＣＭ）およびタイトジャンクション
細胞外マトリックス（ＥＣＭ）は、任意の細胞の一部ではない組織の任意の物質の一部である。細胞外マトリックスは、結合組織の決定的な特徴である。ＥＣＭの主要な成分は、様々な糖タンパク質、プロテオグリカンおよびヒアルロン酸である。ほとんどの動物において、ＥＣＭ内で最も豊富な糖タンパク質は、コラーゲンである。ＥＣＭは、多くの他の成分：タンパク質（例えば、フィブリン、エラスチン、フィブロネクチン、ラミニンおよびナイドジェン）およびミネラル（例えば、ヒドロキシルアパタイト）または液体（例えば、分泌された自由に流動する抗原を含む血漿または血清）も含む。さらに、ＥＣＭは、多岐にわたる細胞成長因子を隔離し、それらのための局所的な貯蔵物として機能する。生理学的条件の変化によって、そのような貯蔵物を局所的に放出させるプロテアーゼ活性がもたらされ得る。これにより、新規合成なしに、細胞機能の迅速かつ局所的な活性化がもたらされる。この多様性を考慮すると、ＥＣＭは、多くの機能（例えば、細胞を支持してつなぎ留めること、組織を分離する様式の提供、および細胞間コミュニケーションの制御）を果たし得る。ＥＣＭは、細胞の動的挙動を制御する。

タイトジャンクション、すなわち閉鎖帯は、一緒になって結合することによって流体に対して実質的に不透過性の障壁を形成する膜を有する２つの細胞が密接に結びついた領域である。これは、結合複合体の１つのタイプである。これらは、隣接する細胞の細胞骨格をつなぐクローディンおよびオクルディンタンパク質によって形成されている。タイトジャンクションは、生命維持に必要な３つの機能を果たす：（１）細胞を一緒に維持する；（２）細胞の頂端膜側と基底膜側との間の内在性膜タンパク質の移動を阻止することにより、各表面の特殊化した機能（例えば、頂端膜側におけるレセプター媒介性エンドサイトーシスおよび基底膜側におけるエキソサイトーシス）が保存され、それによって経細胞輸送を保存する；そして（３）細胞間の間隙を介した分子およびイオンの通過を妨害する（それゆえ、物質が、組織を通過するためには、実際にその細胞に入らなければならない（拡散または能動輸送によって））。この経路は、物質の通過に対する調節を提供する（例えば、タイトジャンクションは、血液脳関門の維持において調節の役割を果たす）。

タイトジャンクションの漏出に関連する障害としては、敗血症および神経変性が挙げられる。敗血症は、危篤状態の患者における重症の感染に対する全身性応答である。敗血症、敗血症症候群および敗血症性ショックは、同じ疾患がより重症になっていく段階を表す。重症の敗血症および敗血症性ショックは、既存の疾病または外傷を有する人において生じる。敗血症が、早期に診断および治療されない場合、敗血症は、無際限に継続され得、特に高齢者は、敗血症による死亡リスクが高い。敗血症は、血管拡張、静脈貯留および毛細血管漏出に起因する著明な血管内液不足を伴う。輸液療法は、血管内容積状態、血行動態安定性および臓器灌流の回復を目的とする。

輸液甦生（ｆｌｕｉｄ ｒｅｓｕｓｃｉｔａｔｉｏｎ）後の循環の安定は、生命維持に必要な臓器機能に著しく影響し得る組織浮腫の形成を犠牲にして、敗血症患者において通常達成される。毛細血管漏出を伴う敗血症における輸液療法のタイプである、クリスタロイドまたはコロイドは、依然、集中的な考察および議論の余地のある考察の分野である。

本自己組織化ペプチド処方物は、従来の手法（例えば、局所的投与および注射を介するものが挙げられるがこれらに限定されない）を用いて投与され得る。本自己組織化ペプチド処方物は、シリンジまたは他の適当な送達手段を用いて注射され得る。本自己組織化ペプチド処方物は、シリンジまたは他の機械的な送達手段、すなわち、スパーテル、ブラシ、チューブ、カテーテル、噴霧またはそれらの組み合わせを用いて、組織に直接送達され得る。

神経変性障害（例えば、アルツハイマー病およびパーキンソン病）は、中枢神経系を破壊し、その結果、老年痴呆および運動機能不全をもたらす。現在、アルツハイマー病に対する予防的および治療的な措置は存在するが、治癒するための措置は存在しない。血液脳関門は、正常な神経活動に不可欠であり、タイトジャンクションなどの重大な特徴の喪失によって、神経の機能障害が導かれ得る。関門を形成する微小血管内皮細胞は、制御シグナルを脳内の細胞に送り、正常な脳の発生とその後の成人の生涯との両方において生命維持に必要な指示を提供する。内皮細胞と周囲細胞（分化したグリアおよびニューロン、ならびに中立的な神経前駆体細胞を含む）との密接な接続は、様々な細胞間の調節性の交換を容易にする。

本明細書中に記載される物質はまた、細胞間のタイトジャンクションの退縮を含む症状を有する種々の神経変性障害を治療するために、ならびに血液脳関門の漏出を予防するために、用いられ得る。

１つの実施形態は、開示される自己組織化ペプチドによって形成される分子医療デバイスを提供する。その分子医療デバイスは、組織、または発生、分化もしくは脱分化するように誘導された組織を発達させるための足場として機能し得る。したがって、特定の分子医療デバイスを作製するために用いられる自己組織化ペプチドは、処置される組織のタイプ、ならびに処置される組織の発生のステージに依存する。ある特定の局面において、自己組織化ペプチドは、１つ以上の形態形成剤、例えば、骨形態形成タンパク質を含むように改変され得る。その形態形成剤は、自己組織化ペプチドに対して放出可能に付着され得、その形態形成剤が、構築された分子医療デバイス上に存在するとき、またはその構築された分子医療デバイスから放出されるとき、勾配を形成し得る。

Ｂ．糖尿病性網膜症
糖尿病性網膜症は、真性糖尿病の合併症が原因の網膜症（網膜に対する損傷）であり、最終的に、失明に導き得るものである。糖尿病性網膜症は、微小血管の網膜の変化の結果である。高血糖症誘導性の周皮細胞の死および基底膜の肥厚によって、血管壁の機能不全がもたらされる。これらの損傷は、血液網膜関門の形成を変化させ、そして網膜血管をより透過性にする。

微小血管（例えば、眼に存在するもの）は、不十分な血糖調節に対して特に脆弱である。グルコースおよび／またはフルクトースの過剰蓄積は、網膜に存在する小さな血管を損傷する。非増殖性糖尿病性網膜症（ＮＰＤＲ）と呼ばれる初期段階では、ほとんどの患者が、自身の視力のいかなる変化にも気づかない。

この疾患が進行するにつれて、重症の非増殖性糖尿病性網膜症は、進行性すなわち増殖性の段階に入る。網膜内の酸素が不足することによって、新しい脆い血管が、網膜に沿って、および眼の内側を満たす透き通ったゲル様の硝子体液において、成長するようになる。時宜を得た治療がなされないと、これらの新しい血管は、出血して、視野を濁らせ、網膜を破壊し得る。線維血管性増殖は、牽引性の網膜剥離も引き起こし得る。その新しい血管は、眼の前房隅角に成長して、血管新生緑内障を引き起こし得る。非増殖性糖尿病性網膜症は、綿花状白斑すなわち微小血管の異常または表面に近い網膜出血として、現れる。たとえそうであっても、進行性の増殖性糖尿病性網膜症（ＰＤＲ）は、非常に長時間にわたって無症候性のままであり得るので、定期的な検査によって念入りに監視されるべきである。

糖尿病性ニューロパシーでは、血管の縁の構造ＥＣＭが、細胞内に引っ込み、結果として、血管漏出が生じる。糖尿病性ニューロパシーにおける血管ならびに細胞間のタイトジャンクションの退縮に起因して漏出している脳における脈管のタイトジャンクションを置換するか、または補うために、自己組織化物質が用いられ得る。本自己組織化組成物は、種々の方法で投与され得る。１つの実施形態において、本自己組織化物質は、漏出部位に隣接する体内（例えば、眼または脳）に注射される。別の実施形態において、本自己組織化物質は、血流中に注射される。本物質は、身体によって被包され、漏出の周囲の環境において放出される。この方法は、身体が組織に対する損傷を修復するために用いる活性化の方法に類似している。本明細書中に記載される組成物は、ＥＣＭにおける糖タンパク質上の糖と相互作用するか、または傷害部位の周りの損傷を受けた膜に統合することによって、引っ込んでいる構造のＥＣＭ間の間隙を架橋することができると考えられる。

図２は、流体を漏出している血管の拡大部分を示している。本自己組織化物質が、漏出部位に投与されるとき、自己組織化物質は、破壊された構造タンパク質の周囲で組織化する。本組織化物質は、完全に組織化されると、実際に、隣接する細胞を互いに引き寄せる。

Ｃ．血管壁の強化
本明細書中に記載される組成物は、脈管壁（例えば、拡張蛇行静脈に罹患している患者におけるもの）を強化および／または修復するために用いてもよい。本物質を用いることにより、他の臓器または組織（例えば、眼または腸）における脈管壁ならびに臓器壁自体を強化することもできる。自己組織化物質と、所与の組織に対する血管の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）の糖とを結合させることができる鋳型を本自己組織化物質に付加することができる。本物質は、ＥＣＭに結合するときに、傷害の部位全体に及び、血管壁を一緒に元に戻して、漏出を停止するようにすることができることがある。自己組織化物質に付加される鋳型の化学組成は、処置される組織の血管のＥＣＭの組成に依存する。脳に存在する血管に対するＥＣＭは、他の臓器（例えば、肝臓、眼、心臓など）に存在するＥＣＭとは異なる。当業者は、処置される組織に基づいて、適切な鋳型を決定することができる。例えば、過剰なＡＤＡＤＡＤ（配列番号４１０）を自己組織化物質の末端に付加することができる。ＡＤＡＤＡＤ（配列番号４１０）フラグメントは、様々なタイプの細胞のＥＣＭ糖と相補的であるはずである。しかしながら、１つのタイプの組織に特異的である鋳型を設計することができる。さらに、自己組織化物質がＥＣＭに統合するのを可能にし得る疎水性鋳型（例えば、疎水性アミノ酸残基のセグメント）を、その物質の末端に付加することができる。自己組織化ナノ繊維足場は、生体適合性であり、ペプチドの場合の分解産物であるＬ−アミノ酸は、細胞の成長および修復のための基本単位として細胞によって用いられ得る。

Ｄ．熱傷
大きな熱傷の犠牲者を生存させるためには、適正な体液管理は、重大な意味を持つ。１９４０年代には、血液量減少性ショックまたはショック誘発性腎不全が、熱傷後の主な死亡原因だった。今日では、熱傷ショック中に生じる大規模な体液移動および血管病変に関する現代の知識を用いることにより、熱傷誘発性の量の減少に関連した死亡率は、かなり低下している。過去２０年間において輸液療法に対する強力なアプローチが続き、熱傷後の最初の２４〜４８時間に起きる死亡は減少しているが、死亡の約５０％が、多数の原因（その最も重大なものの１つは、不適当な輸液甦生療法である）によって熱傷傷害後の最初の１０日以内に起きるという事実が残っている。熱傷ショック蘇生後の体液管理に関する知識もまた、重要であり、熱傷に関する教育も見過ごされていることが多い。

熱傷ショックは、血液量減少性ショックと細胞性ショックとの両方であり、心拍出量、細胞外液、血漿量の減少および乏尿をはじめとした特定の血行動態変化を特徴とする。他の形態のショックの治療などにおいて、主な目標は、虚血を回避するために、組織灌流を回復し、保存することである。しかしながら、熱傷ショックでは、不可避な熱傷浮腫によって蘇生は複雑になり、主要な熱傷から生じる、血管を通る多量の体液移動は、熱的外傷にとって特有のものである。熱傷後の血管病変および体液移動に関する正確な病態生理学は、不明であるが、熱傷ショックの１つの主要な構成要素は、全身の毛細血管の透過性の増大である。直接的な熱的傷害は、微小循環において著明な変化をもたらす。最大の浮腫形成が、小さい熱傷における傷害の約８〜１２時間後および大きな熱傷における傷害の１２〜２４時間後に起きるとき、それらの変化のほとんどは、熱傷部位に局所的に生じる。組織浮腫の進行の速度は、蘇生の妥当性に依存する。

輸液甦生は、血液量減少の最初の２４時間〜４８時間に患者を支援することが目的である。治療の主な目標は、熱傷の結果として、隔離された流体を置換することである。熱傷ショックにおいて重大な意味を持つ概念は、体内の総水分が変化しないままであっても、大規模な体液移動が生じ得ることである。実際に変化しているのは、血漿量および血液量の損失時に増加する、各体液区分の容積、細胞内の容積および間隙の容積である。

浮腫プロセスが、蘇生液によっていっそう悪化することは、かなり明らかである。浮腫の規模は、投与される流体の量およびタイプによって影響される。１９７８年の輸液甦生に関するＮａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈのコンセンサスの要約は、特定の処方箋に対して同意されなかった；しかしながら、２つの主要課題（蘇生プロセス中に用いられるガイドラインおよび用いられる流体のタイプ）に関してはコンセンサスが存在した。そのガイドラインに関して、コンセンサスは、適切な臓器灌流を維持するために必要な流体の最少量を投与することであった。不十分な蘇生（ｕｎｄｅｒ−ｒｅｓｕｓｃｉｔａｔｉｏｎ）と過剰な蘇生（ｏｖｅｒ−ｒｅｓｕｓｃｉｔａｔｉｏｎ）の両方を回避するために、注入される容積は、連続的に漸増されるべきである。最適な流体タイプに関しては、熱傷組織および細胞に、失われた細胞外の塩を元に戻すことが、蘇生の成功に不可欠であることに疑いの余地はない。

皮膚の熱傷に関する急性の特徴の１つは、関連している組織の腫脹である。この腫脹は、循環血漿からの体液移動が原因である。外傷および手術における静脈内輸液療法の発展とともに、熱傷の犠牲者に対してそのような治療法を行うことによって、生存が改善されてきた。しかしながら、輸液療法によって悪化する浮腫の発生は、罹患率の上昇の源であり得る。流体および高分子に対する毛細血管透過性が中程度に増大し、そして灌流微小血管の内側の静水圧が中程度に増大することが理由で、循環から熱傷組織に流体が失われることは、十分に実証されている。最近、非常な負の間質圧が、熱傷を受けた皮膚において発生することが発見された。この圧力は、浮腫に対して著明に加えられる強力な「吸引」という性質であり、毛細血管透過性および圧力の増大の作用をもたらす。

本明細書中に記載される物質の適用は、浮腫を減少させるため、負の間質圧を釣り合わせるため、および熱傷の部位におけるさらなる流体喪失を予防するために、利用され得る。

さらに、本自己組織化物質は、患者の傷害を受けた皮膚表面に直接適用される形態で製剤化され得る。本処方物の温度は、患者が快適なレベルに調整され得る。

１つの実施形態は、局所用の電解質維持溶液を自己組織化ペプチドとともに熱傷の犠牲者のために提供し、その溶液は、その維持溶液から皮膚への流体の移動を引き起こす、有効量の電解質を含んでいる。本自己組織化ペプチドは、障壁を形成して、流体が皮膚から流出するのを予防する。上記溶液は、冷却されていてもよいし、麻酔薬を含んでいてもよい。別の実施形態において、電解質溶液を肺において用いることによっても、流体の移動を停止させ、それによって、肺における肺炎を予防または治療することができる。あるいは、本組成物は、粉末または溶液として投与され、そして酸素で過剰に負荷されることにより、酸素交換が高いまま維持され、肺への損傷を最小限にし得るか、または予防し得る。

別の実施形態において、本自己組織化ペプチドは、多層構造（例えば、創傷を覆う障壁）を形成し得る。その内側の層、すなわち創傷と接触する層は、親水性であり得る。そのような多層構造は、肺をはじめとした種々の組織上に形成され得る。

Ｅ．流体移動の予防
本明細書中に記載される組成物は、表皮内の移動または表皮からの移動をはじめとした、被験体における身体内物質の移動を阻害するために用いられ得るので、本組成物は、外科手術を行う際に用いられ得、また、外科手術を行うためまたは手術野を作り出すための新規方法として説明され得る。本方法は、外科手術との関連で行われるか否かに関係なく、治療の必要な被験体を同定する工程、およびナノスケールの構造の物質またはその前駆体を、望まれない移動が起きたかまたは起きると予想される部位に、または部位の近くに、提供する工程を包含し得る。投与される組成物の量およびその組成物中の自己組織化ペプチドの濃度は、身体内物質の望まれない移動を阻害するのに十分なものであり得る。例えば、外科手技を受けようとしている患者を同定し、そして自己組織化ペプチドおよび血管収縮薬、着色剤または局所麻酔剤を含む生体適合性組成物を、切開または他の侵襲性の手技が行われることになっている部位または行われている部位に、提供することができる。影響を受ける身体内物質は、流体（例えば、血液または血液製剤）、漿液滲出液（代表的には透明または琥珀色の流体として現れる、主として血漿から構成される炎症関連滲出液）、膿、胃液、尿、胆汁、脳脊髄液（ＣＳＦ）、膵液などであり得る。その身体内物質は、粘稠性、スラッジ様または半固体であり得るが、一般に、流動または移動する能力を示す。この性質の物質には、消化管の内容物が包含される。本組成物は、適用後（例えば、止血が達成された後、または腸に対する手術が完了した後）に除去されてもよいし、そのまま放置されてもよい。例えば、本組成物は、止血を加速させるため、または外科手術中に腸管の内容物の移動を阻害するために適用され得、その足場の一部または全部は、手術完了時にそのまま放置され得る。これは、スポンジおよび閉鎖前に除去しなければならない他の材料の使用と比べて、実質的な利点を提供する。本組成物は、種々の方法で（例えば、拭き取りまたは吸引によって）除去され得る。

本組成物はまた、下に存在する領域（例えば、熱傷した、もしくは別途傷害を受けた皮膚または他の組織の領域）を遮蔽するためにも適用され得るので、汚染物質（例えば、外来性の物質）がその領域と接触するようになることを予防するのを助けることができる（すなわち、本組成物は、障壁または遮蔽物として用いられ得る）。医師または他の医療提供者は、本物質を所定の位置に置きながら、本物質を通じて創傷を調べることができ、また、外科医は、その物質を通じて手術することができる。次いで、手技中に本物質の上に着いた汚染物質は、本物質を除去することによって除去することができる。

本組成物は、最終的な治療の前に（例えば、その犠牲者が病院への搬送を待っている間または搬送中に）創傷を安定化させるために投与され得る。最適よりも劣る滅菌状態の条件下で（例えば、野戦病院または無菌手術室を利用する機会が限られている世界の地域において）手術が行われる場合にも、本組成物は、同様に有用である。本組成物および本方法は、これらのような場合にも汚染の可能性を有意に減少させる能力を有する。

本自己組織化ペプチド物質はまた、手技が行われる局所的な領域における麻酔薬と併用して局所的に適用され得、そして、外科手術中に臓器の動きを小さくするためにより高濃度で適用され得る。これは、一般的な麻酔薬の負荷を減少させることによって、高齢の患者に対して認知障害を低減させ得る。外科医が手術している組織または皮膚上に、薄層が噴霧され得る。その薄層は、特定の臓器に対する特定の麻酔薬の投与と別々に、または一緒に、適用され得る。皮膚は、腸とは異なるレセプターを有し、それらの臓器の各々に対して、特定の麻酔薬が求められる。腸は、外科手術中に動きを停止させる必要があるが、血液および血管収縮は、一定のまま保持される必要がある。

出血の治療および予防
望ましくない出血（過度に、または直ちに生命を危うくするものであってもよいしそうでなくてもよい）を経験するリスクの高い任意の個体は、本明細書中に記載される組成物で治療され得る。これらの個体としては、血友病などの血液凝固障害を有する者、抗凝固剤治療を受けている患者、反復性鼻出血を患っている患者、および外科手術、特に、大手術または動脈への接近を伴う手技を受けている個体が挙げられる。限定されないが、上記外科手術または手技は、神経系、眼、耳、鼻、口、咽頭、呼吸器系、心臓血管系、消化系、泌尿器系、筋骨格系、外皮（皮膚）系または生殖系に対する手術であり得る。述べられるように、本組成物はまた、中枢神経系（すなわち、脳および脊髄）を規定する組織を除いた組織にも適用され得る。本組成物を用いることができる外科手術および手技の特定の例としては、動脈造影法、血管心臓造影法、心臓カテーテル法、出産時の裂傷の修復、冠状動脈閉塞の除去、ステントの挿入、帝王切開術、子宮摘出術、骨折の整復、冠状動脈バイパス移植術、胆嚢摘出術、臓器移植、関節（例えば、膝、股関節部、足首、肩）全置換術、虫垂切除術、椎間円板の切除術もしくは破壊、大腸の部分的な切除術、乳房切除術または前立腺切除術が挙げられる。その外科手技は、血管の意図的な切断もしくは意図的でない切断、または血液以外の身体内物質の放出を引き起こすことを含み得る。

事故の犠牲者、戦闘に関わった個体、および出産中の女性もまた、著しい血液の損失を経験するリスクがある。本組成物は、止血を加速させるために、出産時の出血の部位（例えば、子宮、膣または隣接組織内）に適用され得る。例えば、本組成物は、胎盤の裂傷に適用され得るか、または本組成物を子宮に填入するために用いて、出血が管理され得る。他の徴候と同様に、生殖器系に適用された組成物は、除去されてもよいし、放置されてもよい。自発的出血、動脈瘤破裂、食道静脈瘤、胃潰瘍、腸の上部の潰瘍（例えば、十二指腸潰瘍）もまた、かなりの出血が起き得る病状であり、これらの個体もまた、本明細書中に記載されるように治療され得る。

正確な出血源は、様々であり得、動脈系または静脈系における任意の血管（例えば、動脈、細動脈、毛細血管または毛細血管床、細静脈または静脈）からであり得る。脈管のサイズは、大きいもの（例えば、本組成物は、大動脈、腸骨動脈もしくは大腿動脈、または門脈からの出血を阻害することができる）から、小さいもの（例えば、毛細血管）までに及んでよく、その脈管は、体内の任意の場所に（例えば、肝臓、胃、腸、皮膚、筋肉、骨、肺または生殖系などの実質臓器に）存在し得る。

血液凝固に通常必要な時間は、凝固因子および／もしくは血小板の血漿レベルが低いとき、または個体に抗凝固剤（例えば、ワルファリンまたはヘパリン）が投与されている場合、延長し得る。出血は、血管の完全性に最小を超える損傷が存在するとき、平均凝固時間よりもかなり長い時間にわたって持続することが多い。本研究に基づくと、本組成物は、平均血液凝固時間より短い時間で、および少なくともいくつかの場合においては、平均血液凝固時間よりもかなり短い時間で、止血を引き起こすと予想される。本組成物は、任意の所与の時間で止血を達成するものに限定されない（そして、ある領域の汚染からの保護または組織治癒の促進などの用途は、この機能とは無関係である）が、本組成物は、適用後、５秒もの短さで出血被験体に対して利益を与え得る。他の組成物は、適用の約１０、１５または２０秒後に、効果を発揮することができる。この有効時間は、絶対時間以外の様式で特徴付けられ得る。例えば、組成物は、止血を達成するのに必要な時間を、氷冷食塩水を適用したときに必要な時間に対して２５％〜５０％；５０％〜７５％；または７５％〜１００％短縮させ得る。止血を達成するのに必要な時間は、氷冷食塩水を適用したときに必要な時間に対して約２倍、３倍、４倍または５倍短縮し得る。

本ペプチドの濃度は、可変要素（例えば、脈管の内径、脈管が傷害を受けた程度、および血液が排出される（または傷害時に排出され得る）力）を参照して選択され得る。主要な脈管（例えば、大動脈、腕頭動脈、頸動脈、鎖骨下動脈、腹腔動脈、上腸間膜動脈、腎動脈、腸骨動脈、大腿動脈または膝窩動脈）からの止血を促進するためには、より高いペプチド濃度が望ましい。有用な濃度は、約０．１〜１０％（例えば、１〜１０％；０．５〜５％；１〜４％；０．１〜２％；０．１〜３％；０．１〜４％；０．１〜５％；および１〜８％の範囲（例えば、約１、１．５、２、２．５、３、４、５、６または７％）であり得る。前述のいずれかの範囲内の、任意の部分範囲または任意の特定値を用いることができる。上述の任意の濃度も、本明細書中に記載される他の徴候のために用いられ得る。

述べたように、出血は、多数の様々な原因のいずれかに起因し得、その原因は、内部のものまたは外部のものであり得る。本組成物は、原因または原因の性質に関係なく（例えば、疾患プロセスが原因であるのか、意図的な外傷が原因であるのか、偶発的な外傷が原因であるのかに関係なく）適用され得る。本組成物を用いることにより、閉鎖空間内（例えば、中空臓器の内側）において、または身体表面もしくは身体表面近くにおいて、止血を達成することができる。例えば、本組成物は、部分的または完全に切断された身体の一部（例えば、肢または指）に適用され得る。その事象では、本組成物は、複数の機能を果たし得る；本組成物は、止血を促進し得るだけでなく、創傷組織を汚染物質から保護し得、組織の治癒も促進し得る。より詳細には、本組成物は、創傷に適用され得て、止血を達成するのに十分な時間および血液凝固が生じるのに十分な時間にわたって、放置され得て、そして除去され得る。汚染物質（例えば、そのペプチドゲルに接着した微粒子および感染病原体）は、本組成物とともに除去され得る。次いで、滅菌包帯材が適用され得る。当然のことながら、本組成物は、止血が達成された後または止血の加速が必要ない状況であっても、創傷を清浄にする目的で、汚染を予防する目的で、または組織の治癒を促進する目的で、適用され得る。

本組成物が鼻出血を治療するために用いられるとき、本組成物は、適切に鼻孔内に挿入されて、出血が鎮静するまで放置され得る。本組成物は、吸引によって（例えば、点眼器またはシリンジを用いて）容易に除去され得るか、または単純に鼻をかむことなどの、他の物理的手段によって除去され得る。所望であれば、本組成物は、鼻出血栓の１つ以上の表面上に含めることによって、鼻に投与され得る。

本組成物はまた、創傷上に放置され得、そして本組成物の上に包帯材が適用され得る。本組成物自体が容易に除去されるので、それを包帯材の下に存在させることによって、その包帯材が、損傷を受けた組織に固着するのを予防するのに役立ち得る。所望であれば、透明な部分を有する包帯を用いると、包帯の透明な部分およびその下のペプチド構造物を介して、傷害を受けた部位を見ることができる。これにより、医師が、包帯材を除去することなく治癒の進行を監視することが可能になり得る。改変された包帯は、以下でさらに説明され、そのような包帯は、本発明の範囲内である。

多くの医学的手技は、脈管穿刺を伴い、それに続いて著しい出血が生じ得る。自己組織化ペプチド組成物は、例えば、脈管を穿刺するために用いられた装置を引き出すときに、穿刺された脈管の壁に適用され得る。自己組織化ペプチドによって形成される脈管の栓子は、既存の脈管の栓子およびデバイス（例えば、米国特許第５，１９２，３０２号；同第５，２２２，９７４号；同第５，６４５，５６５号；および同第６，６６３，６５５号に記載されているもの）に対する代替物を提供する。その脈管の栓子は、インサイチュで（例えば、脈管穿刺の部位に）形成され得るか、または予め形成しておき、そしてその部位に適用され得る。

より一般的には、ナノ構造の物質またはその前駆体（例えば、自己組織化ペプチド）を含む組成物は、組織を通る任意の管を封鎖するために用いられ得る。ゆえに、本方法は、ナノスケールの構造の物質（例えば、両親媒性の自己組織化ペプチド）を含む組成物を、その管の片端もしくは両端またはその内側に適用することによって組織を通る管を封鎖する方法を包含する。その組織は、例えば、血管壁、ある臓器の壁、皮下組織または脂肪組織であり得る。管の封鎖によって、止血がもたらされ得る。その管はまた、フィステル（すなわち、２つの臓器間もしくは２つの身体構造間、またはある臓器もしくは構造と外界との間の異常な連絡）であり得る。所望であれば、外科医は、腸または血管などの管状構造の内側に本組成物を適用し、その腸または血管をゲルとして切除して結紮し、そしてその構造の内側からそのゲルを排除することにより、その構造の連続性を回復させ、血液または他の体物質でその領域の再灌流を可能にすることができる。

外科的適用については、創傷または手術野の任意の部分を、自己組織化ペプチドを含む組成物で填入することができる。このアプローチは、従来から手術中に行われるものであるので、創傷の充填（ｗｏｕｎｄ ｐａｃｋｉｎｇ）の代わりに用いることができる。本組成物は、生体適合性で生分解性の材料を含むので、それらを放置することができ、それによって、その手技の終了時に除去する必要がなく、また、その目的でその後に手術する必要も回避される。生分解性の材料は、細胞内または被験体の体内で（例えば、生理学的条件下における加水分解、または天然の生物学的プロセス（例えば、細胞内もしくは体内に存在する酵素の作用）によって）物理的および／または化学的に分解されて、代謝され得、そして必要に応じて再利用および／もしくは排泄され得るか、または別の方法で処分され得る、より小さい化学種が形成され得る。好ましくは、その生分解性化合物は、生体適合性である。

胃腸出血は、潰瘍または血管形成異常の結果として生じ得るものであり、未治療のまま放置される場合には致命的になり得る、比較的よく見られる重篤な状態である。食道静脈瘤出血および胃または十二指腸潰瘍の出血は、特に重症であり得る。いくつかの内視鏡的な治療アプローチ（例えば、硬化薬の注射、機械的な止血デバイスの取付け、および接触性電気焼灼術（ｃｏｎｔａｃｔ ｅｌｅｃｔｒｏｃａｕｔｅｒｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ））が、止血を達成するために開発されている。本組成物は、食道、胃、小腸または大腸における潰瘍または出血部位に、またはその近くに、投与され得る。大腸、直腸または肛門（例えば、痔）の遠位部における出血もまた、この様式で治療することができる。

動脈瘤の破裂は、直ちに致命的結果をもたらす破局的な事象であり得る。大動脈瘤の破裂は、迅速な医学的応対処置を行っても、瀉血を生じ得る。頭蓋内の動脈瘤の破裂は、しばしば壊滅的な結果を有する。本発明の組成物および方法を用いることによって、破裂した動脈瘤からの出血を、本発明の組成物および方法を用いて他の原因の出血を治療する方法と本質的に類似の様式で、治療することができる（例えば、自己組織化前駆体または予め形成された構造物を出血部位に適用することによって）。動脈瘤破裂が、重症であることが多い結果をもたらすことを考慮して、外科的修復が試みられることが多い。本組成物は、任意の試された修復の状況において（例えば、観血手術中または血管内修復（例えば、移植片および／またはステントの留置によるもの）中に）適用され得る。より詳細には、本方法は、ナノスケールの構造の物質またはその前駆体を含む組成物（例えば、自己組織化ペプチドを含む組成物）を動脈瘤に（例えば、動脈瘤嚢に）導入することによる動脈瘤の治療を包含する。いったん、任意の出血が良好な支配下に置かれると、その動脈瘤は、任意の適当な手法を用いて修復され得る。動脈瘤嚢内にそのペプチド構造が存在することによって、これらの他の手技の前または最中の漏出または破裂の可能性が減少する。その足場は、放置され得る。

脳脊髄液（ＣＳＦ）の移動または漏出の阻害
硬膜は、脳および脊髄を覆い、頭蓋の内側表面を裏打ちする、最外側の丈夫な線維性の膜である。ＣＳＦの漏出は、傷害後、外科手術後、または硬膜外腔への麻酔薬の投与の最中の不慮の貫通を含む硬膜を貫通する他の手技の後の重大な合併症である。そのような漏出は、重篤な続発症（例えば、重症の頭痛、感染症および髄膜炎）に導き得る。本組成物は、ＣＳＦの移動または漏出の阻害が必要な被験体において、ＣＳＦの望まれない移動もしくは漏出の部位に、またはその部位の近くに、本組成物を適用した後、そのような阻害を達成することができる。本組成物は、切開部位からのＣＳＦの漏出を予防するのに役立つために、硬膜外科手術後に縫合糸の上に適用され得る。

本組成物はまた、鼓膜からの流体の移動または漏出を阻害するためにも用いることができる。

消化管の内容物の漏出の阻害
本組成物は、消化管内容物の移動を阻害することができる。例えば、その構造は、胃または腸管の穿孔後または外科手術中に、消化管内容物の漏出を予防することができる（実施例４参照）。その構造を用いることにより、そのような身体内物質を隔離すること、および腹膜腔内でのそれらの拡散を予防することができ、それによって、汚染ならびにその後の化学性腹膜炎および／または感染のリスクが最小になる。胃の内容物は、主に塩酸、ムチンおよび酵素（例えば、ペプシンおよびリパーゼ）からなる胃腺の消化性分泌物を含み、腹膜腔に放出された場合、傷害および／または感染を引き起こし得る。腹膜腔への腸管の内容物の放出は、腸に対する外科手術中に頻繁に生じる事象であり、腸管の穿孔または虫垂破裂の場合にも生じ得る。本組成物を用いることにより、腹膜腔への消化管内容物の漏出を阻害することができる。移動の部位は、疾患プロセスまたは外科的切開によって引き起こされる胃または腸管の損傷部位であり得る。本組成物は、消化系の任意の臓器（例えば、胃または小腸もしくは大腸）の外面に適用され得るか、またはそれらの内部に注射され得るか、もしくは別の方法で導入され得る。本組成物は、腸の一部分の切除の最中に投与され得る。例えば、第１地点と第２地点との間にある腸の一部分を本組成物で満たし、そしてその第１地点と第２地点の間の腸の一部を切除することができる。

関連方法では、腹膜腔に放出された腸管の内容物を除去するために、本組成物を使用することができる。その方法は、放出された腸管の内容物に液体組成物を適用する工程、その液体組成物が相転移を起こすことを可能にする工程、そしてゲル様組成物または半固体組成物を除去する工程を包含する。これらの工程は、外科医が、腹膜腔から除去された腸管の内容物の量に満足するまで、１回またはそれ以上、反復され得る。

他の内部臓器（例えば、胆管系または泌尿器系の臓器）の内容物の移動を同様に阻害することができる。例えば、胆汁、膵液（すなわち、消化性酵素を含む膵臓の外分泌部の分泌物）もしくは尿の移動を阻害することができ、そして／あるいは汚染を除去することができるか、または胆汁、膵液もしくは尿が放出された部位に本組成物を適用し、その後除去することによって、その領域を清浄にすることができる。したがって、これらの方法は、腸管、胆管系および／または泌尿器系の欠陥を修復するためか、または別途治療するための外科手術に広く適用される。本明細書中で述べるように、本組成物を、皮膚、または皮膚もしくは創傷組織における切開口に適用することにより、細菌などの微生物からの汚染の可能性を低下させることができる。本方法を用いることにより、その後の時点に（例えば、外科手技の完了時に）本組成物を除去することによって、本組成物が適用された部位の汚染を除去することができる。

創傷治癒
研究によってもまた、本組成物が、治癒、特に、上皮の層または筋肉の治癒を増強させる能力を有し、ゆえに投与されて、組織損傷の部位を治療することができることが示されている。例えば、自己組織化ペプチドを含む組成物を組織損傷部位に適用することができる。本組成物は、組織修復の速度の上昇と、瘢痕組織の形成の阻害との両方を行うとみられる。本組成物は、急性または慢性の創傷のケアのために用いられ得る。例えば、それらは、任意の様式で創傷した皮膚（例えば、裂傷または熱傷）および病変（例えば、糖尿病性潰瘍および褥瘡）に適用され得る。

別段定義されない限り、本明細書中で用いられるすべての技術用語および科学用語は、開示される発明が属する分野の当業者が通常理解している意味と同じ意味を有する。本明細書中で引用される刊行物およびそれらが引用しているものは、明確に参考として援用される。

透過型電子顕微鏡サンプルの調製
麻酔された成体ラットの脳および肝臓において、切断の直後に１％または２％のＮＨＳ−１を注射し、処置部位をサンプリングした。サンプルを、０．１Ｍ ＰＢ中の２％パラホルムアルデヒドと２．５％グルタルアルデヒドとの混合物中で４時間固定した。そのサンプルを、４℃で１０分間×３回、０．１Ｍ ＰＢ緩衝液中で洗浄し、２％寒天内に包埋した。寒天ブロックを、１％四酸化オスミウム中において４℃で２時間、後固定し、次いで、４℃で１０分間×３回、緩衝液中において洗浄した。そのサンプルブロックをエタノール中で脱水し、浸透させ、Ｌｙｎｘ ＥＭ組織プロセッサーを用いて、純粋エポンに包埋した。７０ｎｍの超薄切片を切断し（Ｒｅｉｃｈｅｒｔ−Ｊｕｎｇ ｕｌｔｒａ ｃｕｔ）、＃２００網状格子上に回収した。切片および格子を酢酸ウラニルおよびクエン酸鉛で染色し、Ｐｈｉｌｉｐ ＥＭ２０８Ｓ透過型電子顕微鏡下で検査した。

自己組織化溶液の調製
Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆチューブ内で溶解したＲＡＤＡ１６−Ｉ（配列番号１１５）合成乾燥粉末（Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ
Ｌａｂ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡ；Ｚｈａｎｇ研究室および３−ＤＭａｔｒｉｘ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡから入手）を用いて、ＮＨＳ−１溶液を調製した。１０ｍｇのＲＡＤＡ１６−Ｉ（配列番号１１５）粉末を１ｍｌのオートクレーブしたＭｉｌｌｉ−Ｑ水（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ ｃｏｒｐ．Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ，ＭＡ）中で最大５分間超音波処理して溶解し、そして濾過することによって、１％ＮＨＳ−１溶液を調製した。これを２０ｍｇ／ｍｌ、３０ｍｇ／ｍｌおよび４０ｍｇ／ｍｌを用いて繰り返すことにより、２％、３％および４％濃度を作製した。同じ方法を用いて、ＮＨＳ−２およびＴＭ−３乾燥粉末（Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ Ｌａｂ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡによって作製）を調製した。調製時間は、その溶液の作用に影響を及ぼさなかった。調製され（Ｚｈａｎｇ研究室から入手）、使用前の３年間、室温で溶液の状態で保管されていたいくつかの物質もまた試験したところ、新しく混合された物質と同様に機能することが示された。

実施例１：脳傷害における止血
方法および材料
ペントバルビタールナトリウム（５０ｍｇ／ｋｇ）を腹腔内注射することによって成体シリアンハムスターを麻酔し、ケタミン（５０ｍｇ／ｋｇ）を腹腔内注射することによって成体ラットを麻酔した。実験の手順は、Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈが承認しており、Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｕｓｅ ｏｆ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ａｎｉｍａｌｓ ｆｏｒ Ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｈｏｎｇ ＫｏｎｇおよびＭａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｎ Ａｎｉｍａｌ Ｃａｒｅが是認しているプロトコルを厳守した。

それらの動物をヘッドホルダーに入れた。左外側部の皮質を露出させた。各動物の上矢状静脈洞に通じる血管を切断した（図４ａ）。滅菌ガラスマイクロピペットを用いて、２０μｌの１％ＮＨＳ−１溶液、またはコントロールの場合には氷冷食塩水を傷害部位に適用した。それらの動物を最大６ヶ月間、生存させた。

結果
脳における最初の実験は、覆っている頭蓋骨の除去、ならびにラット（ｎ＝１５）およびハムスター（ｎ＝１５）の脳の上矢状静脈洞の分枝の完全な切断を包含した（図３Ａ）。その領域を、２０μｌのＲＡＤＡ１６−Ｉ（配列番号１１５）（ＮＨＳ−１）自己組織化溶液の１％溶液または氷冷食塩水で処置した。

ＮＨＳ−１処置群では、止血は、ハムスターとラットの両方において１０秒未満で達成された（図４ａ〜４ｄ）。食塩水で灌注されたコントロール群ハムスター（ｎ＝５）およびラット（ｎ＝５）は、３分超出血した（図３Ａ）。ハムスターとラットの両方における２つの独立したサンプルに対するスチューデントｔ検定から、高度な有意差が示された（ｐ＜０．０００１）。

実施例２：脊髄傷害における止血
方法および材料
手術用顕微鏡下で第２胸髄セグメント（Ｔ２）を特定した後、麻酔した成体ラットにおいて背側椎弓切除術を行った。硬膜を開いた後、セラミックナイフを用いて右半側切除を行った。索の半側切除の直後に、出血を調節するために、２０μｌのＲＡＤＡ１６−Ｉ（配列番号１１５）（ＮＨＳ−１）の１％溶液を切断領域に適用した。コントロールには、食塩水処置を行った。それらの動物を、別の実験の一部として最大８週間生存させた。

結果
脊髄の環境および脳の環境を、その類似または差異について調査した。調節下で出血を迅速にもたらすことにより、外科手術が原因の二次損傷を減少させることができる。椎弓切除術および硬膜除去の後、脊髄をＴ２において背側面から腹側面に半側切除し、２０μｌの１％ＮＨＳ−１で処置した（Ｎ＝５）。止血は、７．６秒で達成された。食塩水コントロール（ｎ＝５）では、出血を停止するのに平均１６３秒を要した（図３ａ）。２つの独立したサンプルに対するスチューデントｔ検定を用いた、処置群と食塩水コントロールとの比較から、高度な有意差が示された（ｐ＜０．０００１）。

実施例３：高圧大腿動脈創傷における止血
方法および材料
ラットを背臥位にし、後肢を伸ばして、大腿の内側面を露出させた（図４ｂ）。皮膚を除去し、覆っている筋肉を切除することによって、大腿動脈および坐骨神経を露出させた。その大腿動脈を切断することによって、高圧出血をもたらした。２７ゲージの針を用いて、２００μｌの１％ＲＡＤＡ１６−１（配列番号１１５）（ＮＨＳ−１）溶液を傷害部位に適用した。２つの場合において、機能していた傷害部位に粉末を適用した（データは示さず、かつこの解析に含めなかった）。コントロールは、食塩水と、ある計器による圧力との組み合わせで処置した。すべての動物を実験の４時間後に屠殺した。

結果
１４匹の成体ラットの大腿動脈を外科的に露出させ、横切開し、次いで、２００μｌのＮＨＳ−１の１％溶液または氷冷食塩水で処置し、填入した。処置した場合（ｎ＝１０）は、止血が達成されるのに約１０秒を要した（図３ａ）。コントロール（ｎ＝４）は、６分超、出血し続けた。完全止血を達成するまでの時間の差は、高度に有意であった（スチューデントｔ検定 ｐ＜０．０００１）。

実施例４：高度に血管新生した肝臓創傷における止血
方法および材料
ラットを麻酔して背臥位にし、開腹して肝臓を露出させた（図４ｃ）。
メスを用いて、吻側から尾側の方向に肝臓左葉を切り、矢状切断によって左葉を２つの半分に分離させた。２７ゲージの針を用いて、１００μｌの１％または２％のＲＡＤＡ１６−Ｉ（配列番号１１５）（ＮＨＳ−１）、ＲＡＤＡ−１２（配列番号６０）（ＮＨＳ−２）またはＥＡＫ−１６（ＴＭ−３）溶液を傷害部位に適用した。コントロールの肝臓は、食塩水で処置するか、または焼灼した。焼灼は、熱的焼灼術デバイスを用いて行い、傷害表面全体に適用した。別の群の成体ラットでは、同じ手順を肝臓に対して行い、横方向に切断した（図４ｄ）。２７ゲージの針を用いて、４００μｌの１％、２％、３％または４％のＮＨＳ−１またはＴＭ−３溶液を傷害部位に適用した。

ＴＭ−３は、硬いゲルである：１％ＴＭ−３は、３％ＮＨＳ−１と類似の剛性である。３つの異なる濃度レベルの１％、２％および３％を試したところ、ＴＭ−３が、どの濃度においても有効でなかったことが見いだされた；組織化された物質は破砕し、ＴＭ−３処置動物は、用いた濃度に関係なく、出血し続けた。実際に、止血の達成においてＴＭ−３とコントロールとの間には有意差はなかった（図３ｄ）。

麻酔された成体ラットの別の群では、肝臓を露出させ、肝臓を通って腹側面から左肝葉の背側表面への４ｍｍパンチ生検を行った。生じた芯を肝臓から除去し、３つの処置のうちの１つを適用した。１つの処置では、２００μｌの３％ＮＨＳ−１溶液を傷害部位に適用した。１つのコントロールでは、食塩水を傷害部位に適用した。第２コントロールでは、傷害面を焼灼した。次いで、表面の物質を傷害部位からきれいに拭き取った。腹部の切開を閉じ、動物を最大８週間生存させた。

麻酔された成体ヌードマウスにおいて、無菌性の予防措置を用いて、４ｍｍパンチを行って、動物の背中の各側に３つの創傷を作った。動物の片側において、作られた創傷を１％ＮＨＳ−１溶液で処置し、反対側の創傷をコントロールとして未処置のまま放置した。皮膚の完全な厚さに対して、パンチ生検を行った。創傷が１０秒間出血しなかった場合、そのパンチは解析データから除外された。すべての手順をビデオテープに録画し、そのテープを再調査することによって解析を行った。それらの動物を最大２ヶ月生存させた。上記実験のいずれかに関与していた動物が、任意の不快感を経験すると見られる場合、それらの動物を安楽死させた。

結果
７６匹の一群のラットを用いて、３つの異なる肝臓切断を行った。１）不規則な形状の裂創の創傷においてＮＨＳを検討するための矢状（吻側尾側）切断；２）出血を強めるための、肝臓の門脈の主要分枝の切断を伴う横方向（外側内側）切断；および３）均一な創傷におけるその物質を観察するための、肝葉を通過する４ｍｍパンチ。第１肝臓実験では、左葉における矢状切断（ｎ＝８）を行い、１００μｌの１％ＮＨＳ−１溶液で処置したところ、出血は、１０秒未満で止まった。１つのセットのコントロール（ｎ＝３）では、出血は、創傷の焼灼後、９０秒で停止した（図３ａ）；食塩水で処理されたコントロールでは、動物（ｎ＝３）は、５分超出血し続けた。テューキー検定を用いることによって、焼灼群および食塩水で処理されたコントロールの比較から、９９％信頼区間で有意差が示される。

第２の実験では、高流量の環境においてＮＨＳ−１を試験するために左葉を横方向に切断ながら門脈の主要分枝を切断した。コントロール動物（ｎ＝４）とともに、４つの濃度のＮＨＳ−１を試験した（ｎ＝１２）。４００μｌの４％濃度のＮＨＳ−１を適用したところ、出血は、１１秒で停止した。この試験を、４００μｌの３％と２％の両方のＮＨＳ−１溶液を用いて、首尾よく２つ組で行った；出血は、それぞれ１０秒および１０．３秒で止まった（図３ｄ）。４００μｌの１％ＮＨＳ−１を適用したとき、出血は、６０秒超続いた（図３ｄ）。しかしながら、コントロールは、６分超出血した。この用量反応から、３％および４％のＮＨＳ−１を用いた処置の結果が、２％の濃度を用いたときとほぼ同じであることが示される。さらに、２％、３％および４％の濃度の処置の場合、過剰な組織化ＮＨＳ−１物質を除去した後、完全止血が維持された。高血圧／高流量の横方向の肝臓切断では、１５秒未満で完全止血をもたらすために、２％またはそれ以上の濃度のＮＨＳ−１を必要とすることが見出された。ＡＮＯＶＡを用いることにより、ＮＨＳ−１処置群とコントロール群との間に有意差が見出された。各処置群をコントロール群と比較すると、それらの差もまた有意であり、テューキー検定から９％信頼区間が示された。１％ＮＨＳ−１溶液処置群以外は、様々なＮＨＳ−１濃度を比較すると、有意差は無かった。

成体ラット（ｎ＝４５）を用いる第３の実験では、左外葉に４ｍｍの穴をあけ、次いで、その領域を３％ＮＨＳ−１、食塩水または熱焼灼術で処置することにより、止血をもたらした（図３ｂ）。実験群（ｎ＝１５）において、３％ＮＨＳ−１の溶液を傷害後に適用したところ、止血は、約１０秒で達成されたが、食塩水コントロール（ｎ＝１５）は、出血を停止するのに３．５分を要した。熱焼灼術コントロール群（ｎ＝１５）では、穿孔の内側表面を焼灼するために熱を適用することを含めて、出血の休止には、６０秒超を要した。その組織に対して有害な作用を与えることなく、ＮＨＳ−１処置動物を最大６ヶ月間生存させた。ＡＮＯＶＡを用いたところ、３％ＮＨＳ−１処置とコントロールとの間には、有意差があった（ｐ＜０．０００１）。さらに、テューキー検定から、各群が、９９％信頼区間で、その他の群と有意に異なることが示された。

実施例５：皮膚のパンチ生検における止血
合計１３８個の皮膚へのパンチのために、麻酔された成体ヌードマウス（ｎ＝２３）の背中において６つの４ｍｍパンチ生検を行った。３つのパンチを１％ＮＨＳ−１溶液で処置し、出血が停止するまで１５秒毎に綿を押し当てたことを除いて他の３つを未処置のまま放置した。１０秒未満しか出血しなかったパンチ創傷は、この実験から除外した。１％ＮＨＳ−１の溶液を、傷害の１０秒後に適用し（ｎ＝２３）、止血には、１０秒未満を要した；コントロール（ｎ＝２３）は、６０秒超出血し続けた（図３ｃ）。動物の各側について出血時間を平均したところ、対にしたサンプルに対するスチューデントｔ検定から、動物の処置側と動物のコントロール側との間で有意差が示された（ｐ＜０．０００１）。

実施例６：３つの異なる物質の比較
ＮＨＳ−１（ＲＡＤＡ−１６）（配列番号１１５）の止血特性および作用機序についてさらに研究するために、矢状と横断との両方の肝臓実験を繰り返すことにより、自己組織化して、自発的にナノ繊維を形成することが知られている２つのさらなる物質と比較した：１）ＮＨＳ−１の配列バリエーションである、ＲＡＤＡ−１２（ＮＨＳ−２）、および２）出血モデルにおいてその物質の長さおよび剛性がその止血の有効性を変化させるかを判定するために用いられる自己組織化ペプチドの同じファミリーにおける異なる配列である、ＥＡＫ−１６（ＴＭ−３）。

成体ラット（ｎ＝９）において肝臓を矢状に切り、１００μｌの２％ＮＨＳ−２溶液を創傷に適用したところ、出血は１０秒未満で停止した。焼灼術コントロール（ｎ＝３）では、出血は、９０秒超続いた（ｐ＜０．０００１）。１００μｌの２％ＴＭ−３を用いて成体ラット（ｎ＝８）においてこの実験を繰り返したところ、その物質は、組織化したが、止血をもたらさなかった；３分を超えた後にこの実験が終了するまで、それらの動物は、出血し続けた。

肝臓を横方向に切った後、門脈からの血流を増加させることによって、別の用量反応実験を行ったところ、様々な濃度のＮＨＳ−１（１％〜４％）およびＴＭ−３（１％〜３％）をコントロールと比較することができた（図３ｄ）。すべての濃度のＮＨＳ−１が有効だった；しかしながら、横方向に肝臓を切った後の高血圧および高流量は、１５秒未満で出血を停止させるために、２％またはそれ以上の濃度のＮＨＳ−１を必要とした。

実施例７：ＮＨＳ−１と組織との界面
機序の手がかりをさらに調べるため、ならびに脳と肝臓との両方におけるＮＨＳ−１血液／組織界面の関係をさらに理解するために、処置された組織を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）下で調べることにより、赤血球（ＲＢＣ）、血小板、組織およびＥＣＭが、本物質とどのように相互作用するかを測定した。

１％ＮＨＳ−１溶液を肝臓創傷に適用し、直ちにその組織を回収した。電子顕微鏡写真において、肝細胞およびＲＢＣは、その界面において、組織化されたＮＨＳ−１に対してインタクトであるように見える。その物質は、傷害の直後に適用されるとき、肝臓のＲＢＣに対して有害に作用することなく、脈管からの血液の移動を停止するとみられた；溶解の証拠もなかった。さらに、サンプルを処置後の様々な時点で採取したとき、血液／ＮＨＳ−１界面において血小板の凝集の証拠もなかった。

ＮＨＳ−１と神経組織との非常に密接な相互作用が、脳において見られた。ＲＢＣおよび血小板の凝集の証拠は、組織化されたＮＨＳ−１において観察されなかった。存在したＲＢＣは、溶解の証拠なしに、組織化されたＮＨＳ−１の縁においてインタクトであるとみられた。さらに、ＮＨＳ−１およびＮＨＳ−２で処置した動物の脳、肺または肝臓において、血栓の証拠は観察されなかった。

ＮＨＳ−１およびＮＨＳ−２は、合成された生分解性のものであり、任意の血液製剤、コラーゲンもしくはヒトに存在し得る生物学的夾雑物、またはフィブリン接着剤のような動物由来の止血剤を含んでいない。それらを、その物質が広がる心配なく創傷上または創傷内に直接適用することにより、二次的な組織損傷に関する問題、ならびに血流の抑制が原因の問題を低減することができる。本発明者らの脳研究では、最大６ヶ月にわたって脳に本物質を移植された動物において、プリオン様物質の生成または原線維のもつれに関する証拠を調査した。何も見いだされなかった。さらに、ＮＨＳ−１の分解産物は、傷害修復用の組織の基本単位として用いられ得るアミノ酸である。無関係な第三者による本物質の試験から、発熱性（いくつかの他の止血剤を用いたときには観察された）および全身性の凝固または動物における他の安全性の問題は見出されなかった。これらのデータは、止血が、複数の組織ならびに種々の異なる創傷において、１５秒未満で達成され得ることを証明している。

ＮＨＳ−１溶液およびＮＨＳ−２溶液は、電子顕微鏡写真に示されるように、組織化する前には、創傷の不規則な形状を容易に満たし、その形状に適合する。この密接な接触は、自己組織化ペプチドユニットのサイズが理由で、止血作用において役割を果たすと考えられる。この顕微鏡写真から、本物質が、空気に曝露されるときの通常の分解から保護するとみられる、ＲＢＣの溶解を引き起こさないことも示された。

観察された止血は、ゲル化の動態では説明できない。より硬いゲルが、高血圧の出血性素因者に対してより有効であり得ると考えられ得る；しかしながら、逆のことが真であると見出された。ＮＨＳ−１およびＮＨＳ−２と同じペプチドファミリーに由来し、試験された３つの自己組織化ペプチドのうち最も硬いＴＭ−３は、出血を抑えなかった；ＴＭ−３は、組織界面において、および生じたゲル内で破砕した。ＴＭ−３は、１）肝臓の脈動、および２）この物質が、その臓器を通ってポンピングされた血液のように組織とともに屈曲することができないことに起因して破砕されたのだろう。これは、層流環境において成長し、次いで律動的環境に移植されるときの動脈の破砕と似ている。それらの細胞は、拍動的環境に見られる天然のらせん状コイル_{３６−３９}とは異なって、流れの方向に沿って整列することから、血液が動脈を流れるときに、裂けることなく拡大および収縮が可能になる。逆に、ＮＨＳ−１およびＮＨＳ−２は、組織とともに屈曲することができた。

最終的に、３つの物質のうち最も硬くないＮＨＳ−２は、類似の構造および係数におそらく起因して、ＮＨＳ−１と同じように働くとみられた。

この発見によれば、止血の速度は、将来の外科手術中に必要な血液の量を本質的に変化させることになる。外科手術時間の５０％もの時間が、出血を減少させるか、または調節するために創傷の填入に費やされ得る。上記のＮＨＳ溶液は、技術の改革を意味し得、外科手術および外傷中の出血の管理に変革を起こし得る；しかしながら、これらの溶液は、ヒトにおける使用について臨床的に試験される必要がある。

当業者は、本明細書中に記載された特定の実施形態に対する多くの等価物を認識するか、または単なる通例の実験方法を用いて確かめることができる。そのような等価物は、以下の請求項に包含されると意図される。

Claims (1)

1. 本願明細書に記載された発明。

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